Buku Pedoman Kimia

BAB BAB 22STRUKTUR ATOMSTRUKTUR ATOM

Standar Kompetensi :5. Mendeskripsikan struktur atom, sifat periodik unsur dan ikatan kimia serta struktur molekul dan

sifat – sifatnya.

Kompetensi Dasar :5.1 Mengidentifikasi atom, struktur atom, Sifat – sifat unsur, massa atom relatif dan sifat periodik

dari tabel periodik.

Materi Pokok : Perkembangan teori atom Struktur Atom

Partikel materi ( proton, elektron, neutron ) Isotop, Isobar, Isoton Konfigurasi elektron dan Elektron valensi

A. SEJARAH PERKEMBANGAN TEORI ATOM

Teori atom selalu mengalami perkembangan dari waktu ke waktu sesuai dengan penemuan- penemuan terbaru mengenai atom. Hal ini tergambar dengan diagram dibawah ini :

Model atom Model atom Thomson Niel Bohr

1898 1913

Perkembangan teori atom

1803 1911 1927

Teori atom Model atom Teori atom Dalton Rutherford Mekanika kuantum

Gb. Perkembangan teori atom

Penuntun Pelajaran Kimia kelas X _______________________________________________ 1

Teori atom telah lama berkembang mulai dari beberapa abad sebelum masehi. Pertama kali atom diketemukan oleh filsafat Yunani yaitu Demokritus ( 464 SM ) yang berpendapat bahwa suatu materi bersifat diskontinu, artinya jika suatu materi dibelah - belah secara terus menerus maka akan diperoleh materi terkecil yang tidak akan dapat dibagi lagi yang disebut dengan nama ”atomos”. Sedangkan Plato dan Aristoteles materi itu bersifat kontinu yang berarti bahwa atom itu masih dapat dibagi lagi. Perbedaan pendapat ini terus berkembang sampai muncul beberapa teori tentang atom sebagaimana pada gambar diatas ( gb. Perkembangan teori atom) antara lain :

1. Teori Atom John Dalton

John Dalton adalah seorang guru berkebangsaan Inggris, yang menyatakan teori atom berdasarkan Hukum Kekekalan Massa ( oleh Antonie lavoiser ) yang menyatakan bahwa :

Massa zat sebelum dan sesudah reaksi adalah sama.

Dan Hukum Perbandingan Tetap ( dikemukakan oleh Joseph Proust) yang menyatakan bahwa :

Perbandingan massa unsur-unsur dalam suatu senyawa adalah tetap dan tertentu.

Teori John Dalton meliputi 5 hal , antara lain :1. Materi tersusun dari partikel-partikel terkecil yang disebut atom.2. Unsur adalah materi yang tersusun dari atom-atom sejenis dengan massa dan sifat yang sama.3. Unsur yang berbeda mempunyai atom- atom dengan massa dan sifat yang berbeda.4. Pembentukan senyawa merupakan penggabungan unsur- unsur dengan perbandingan yang

sederhana.5. Senyawa adalah materi yang tersusun dari setidaknya 2 jenis atom dari unsur-unsur

berbeda,dengan prbandingan tetap dan tertentu. Dalam senyawa, atom- atomm tersebut berikatan melalui ikatan antar atom.

materi

atom

Beberapa kelemahan yang ada pada teori atom John Dalton , antara lain :1. Tidak dapat menjelaskan sifat listrik materi.2. Tidak dapat menjelaskan daya gabung unsur – unsur.

Hal ini terbukti bahwa tidak semua isi teori atom Dalton adalah benar. Atom ternyata msih dapat dibagi lagi menjadi partikel-partikel yang lebih kecil atau partikel-partikel subatomik. Hal ini berkat penemuan metode elektrolisis yang dapat mengurai senyawa stabil menjadi atom-atom bermuatan dengan arus listrik. Dengan kata lain atom dapat mengandung muatan listrik. Oleh


karena itu ilmuan memiirkan kembali tentang gambaran struktur atim, yakni keberadaan partikel subatomik dalam atom.

Penemuan partikel Subatomik : elektron

Penemuan partikel subatomik, yakni elektron diawali dari penelitian tentang arus listrik pada gas bertekanan rendah (vakum) yang diberi tegangan tinggi, diantaranya ; - Heinrich Geissler (1819-1879),dari Jerman yang berhasil merancang pompa merkuri yang

dapat digunakan untuk menghjasilkan gas bertekanan rendah (vakum) dalam tabung gelas. Tabung gelas bertekanan rendah disebut tabung Geissler.

- Tahun 1859, Jullius Plucker (1801-1868) dari jerman, menggunakan tabung Geissler dalam percobaan elektrolisis gas, yakni dengan memasang 2 pelat logam pada ujung tabung sebagai elektrode. Elektrode yang dihubungkan dengna kutub negatif disebut katode, sedangkan yang ke kutub positif disebut anode.

- Pada tahun 1876, Eugen Goldstein ( 1850-1930) dari jerman menggunakan teknik yang sama dengan Plucker. Ia mengamati sinar yang dihasillkan dari katode dan menamakan sinar katode.

- Pada tahun 1880, William Crookes memastikan keberadan sinar katode dengan memodifikasikan tabung Geissler. Hal dilakukan dengan membuat vakum lebih baik sehingga arus listrik dapat diamati dengn lebih mudah. Tabung ini dikenal sebagai tabung Crookes.

Pengamatan Crookes dan ilmuwan lainnya terhadap karakteristik sinar katode selanutnya dapat dirangkum sebagai berikut : Sinar katode merambat lurus. Sinar katode membawa muatan karena dibelokkan (terdefleksi) dalam medan magnet. Sinar katode mempunyai massa karena dapat memutar kincir kecil dalam tabung, sama seperti

halnya air. Sinar katode menghasilkan radiasi/ pancaran sinar yang menyebabkan materi seperti gas dan

zat lain (padat, cair) berpijar.

Karakteristik sinar katode diatas membuat para ilmuwan bertanya-tanya sinar tersebut adalah suatu gelombang elektromagnetik atau berkas partikel bermuatan. Untuk itu thomsom mengamati , dan berhasil mengungkap apa yang menjadi pertanyaan para ilmuwan diatas, yakni bahwa berks sinar katode dibelokkan oleh muatan listrikdan medan magnet.

Maka sesuai percobaannya , Thomson membukti bahwa sinar katode adalah berkas partikel yang bermuatan negatif (berkas elektron)dan ada dalam setiap materi. Hal ini menimbulkan pertanyaan apakah sebenarnya kaitan antara elektron dan atom yang menurut Dalton adalah partikel materi. Thomsom pun bergegas mengajukan model atomnya.

2. Teori Atom Thomson

Ditahun 1898, J.J Thomson membuat suatu model atom. Ia berasumsi bahwa massa elektron lebih kecil dari massa atom. Jadi, atom haruslah tersusun dari sejumlah partikel; lebih kecil, yakni elektron. Oleh karena atom bermuatan netral, maka elektron –elektron yang bermuatan negatif harus dinetralkan oelh suatu muatan positif dalam atom. Keberadaan muatan positif ini tidak diisyaratkan oleh Eugen Goldstein di tahun 1886.


Secara umum, model atom Thomson dapat dinyatakan sebagai berikut :

Muatan positif Tersebar merata dalam atom elektron

Model Atom Thomson

Atom berbentuk bulat dimana muatan listrik positif tersebar merata dalam atom dinetralkan oleh elektron –elektron yang berada diantara muatan positif. Elektron-elektron dalam atom diumpamakan butiran kismis dalam roti

Jumlah muatan positif = jumlah muatan negatif

Kelemahannya adalah tidak dapat menerangkan dinamika reaksi kimia yang terjadi antar atom.

Penemuan partikel subatomik : Proton

Setelah diketemukannya sinar katode oleh Eugene Golstein tahun 1886. Pada tahun 1906, Ernest Rutherford menggunakan spektrometer massa (modifikasi tabung sinar katode) untuk membuktikan keberadaan partikel bermuatan positif tersebut. Apabila elektron dipindahkan dari atom, maka akan diperoleh partikel yang bermuatan positif. Rutehrford mendapati bahwa atom hidrogen (H) menghasilakn partikel bermuatan positif yang paling ringan. Massa partikel ositif dari atom-atom lainnya merupakan keliatan dari massa partikel positif atom H.

Pada tahun 1906, Ernest Rutherford dari Inggris mengunakan spektrometer massa (modifikasi tabung sinar katode) untuk membuktikan keberadaan partikel bermuatan positif, sebagaimana tampak pada gambar dibawah ini :

Ke pompa vakum

Katode

layar

Layar pendal

pendal

Sinar bermuatan positif (yang berasal daro atom gas bermuatan positif )Cara kerja :

1. Sinar katode bergerak menuju anode, partikel –partikel sinar katode (elektron melewati ruang dalam tabung yang mengandung partikel-partikel gas.

2. Sebgaian partikel sinar katode akan bertumbukan dengan partikel/ atom gas.

3. Akibatnya elektron dalam atom gas terlempar keluar, maka atom gas tersebut berubah menjadi bermuatan positif.


Baru di tahun 1919, partikel bermuatan positif dari atom diberi nama proton.(proton berasal dari bahasa yunani ’proteis”artinya yang terpenting). Massa proton sekitar 1,672 x 10-27 kg, jauh lebih besar dari massa elektron. Meski istilah porton belum digunakan, penemuan partikel positif (proton) telah mendorong lahirnya model atom Rutherford.

4. Teori Atom Rutherford.

Pada tahun 1903, seoarang ahli fisika Jerman bernma Philip Lenard (1862-1947) mempelajari pengaruh fotolistrik. Ia memodifikasi tabung sinar katode dengan menempatkan suatu jendela dari lempeng alauminium (Al) yang sangat tipis. Lalu ia mengamati perilaku ekeltron yang menembbus lempeng tersrbut. Menurutnya, jika model atom Thomson benar, maka berkas elektron yang menembus lempeng akan kehilangan banyak energi sehingga berkas elektron akan dibelokkan. Akan tetapi, ia menemukan sebagian besar berkas elektron tidak dibelokkan. Hal ini membuktikan model atom Thomson yang menyatakan bahwa elektron tersebar merata dalam muatan positif atom, adalah tidak benar.

Pada tahun 1911, Ernest Rutherford tertarik untnuk melanjutkan eksperimen Lenard dengnapartikel sebagai pengganti elektron. Eksperimen tersebut dilakukan oleh 2 asinten Rutherford, yakni Hans Geiger dan Ernst Marsden. Simak eksperimen berikut ini.

Dari eksperimen tersebut, Rutherford menyimpulkan bahwa :

# Sebagian besar ruang dalam atom adalah ruang hampa. Hal ini dikarenakan sebagian besar partikel diteruskan, atau tidak mengalami pembelokkan.

# Terdapat suatu bagian yang sangat kecil tetapi sangat padat dalam atom yag disebut inti atom. Hal ini ditunukkan oleh adanya partikel yang dapat dipantulkan kembali oleh inti atom engan fraksi yang sangat kecil.

# Muatan inti sejenis dengan muatan partikel , yakni bermuatan positif. Hal ini dikarenakan adanya sebgaian kecil partikel yang dibelokkan. Pembelokkan ini terjadi akibat gaya tolak-menolak anatara muatan listrik sejenis.

Hasil eksperimen tersebut menggugurkan model atom Thomson. Sebagai gantinnya, Rutherford mengajukan model atom berikut :

Model atom Rutherford

Atom tersusun dari inti yang bermuiatan positif dikelilingi oelh elektron-elektron yang bermuatan negatif, seperti halnya planet-planet yang mengelilingi matahari. Massa atom terpusat pada inti dan sebagian besar volume atom merupakan ruang hampa. Karena atom berifat netral, maka jumlah muatan positif dalam inti (jumlah proton) harus sama dengan jumlah elektron.


Elektron

Inti

Teori atom Rutherford dapat diringkas sebagai berikut :1. Atom merupakan susunan berongga yang mirip

sistem tata surya.2. Seluruh muatan positif dan seluruh massa atom

terpusat pada inti atom. Pada inti atom terdapat proton dan neutron

3. Elektron – elektron beredar mengelilingi inti dalam lintasan dengan tingkat energi tertentu.

4. Selama beredar pada lintasannya, elektron tidak mengalami perubahan energi.

5. Elektron dapat berpindah dari tingkat energi rendah ke tingkat energi yang lebih tinggi jika menyerap energi dan sebaliknya.

Kelemahannya adalah tidak dapat menjelaskan mengapa elektron yang beredar mengelilingi inti tidak jatuh ke inti karena ada gaya tarik menarik antara inti dan elektron.

Penemuan Partikel Subatomik: NeutronEksperimen Rutherford mengawali penemuan neutron. Dalam eksperimennya, Rutherford

berusaha untuk menghitung jumlah muatan positif dalam inti atom dan massa inti atom. Ia berharap massa muatan positif sama dengan massa atom mengingat massa elektron sangat kecil. Akan tetapi, ia mendapati bahwa massa inti atom hanya setengah sari massa atom.

Hal ini juga diperkuat dengan James Chadwick tahun 1932, dari Inggris berhasil membuktikan keberadaan partikel neutron, dengan percobaan sebagai berikut ;

Eksperimen Chadwick:

1. Penembakan partikel ke pelart berlium menghasilkan suatu radiasi yang tidak bermuatan.

2. Apabila materi padat yang mengnadung banyak atom hidrogen seperti lilin parafin ditempatkan didepannya sbg penghalang.

3. Maka radiasi tidak bermuatan akan mengakibatkan proton dalam atom hidrogen terlempar keluar.

4. Dengan itu chadwik menunjukkan bahwa radiasi tidak bermuatan mengandung partikel-partikel tidak bermuatan itu mengandung massa (1,675 x 10-27kg) yang hampir sama d engan dengan massa proton (1,673 x 10 –27 kg).

Dengan penemuan neutron ini, struktur atom semakin jelas. Atom tersusun dari inti atom

yang dikelilingi elektron yang bermuatan negatif, sebagaimana gambar dibawah ini :


Intiatom

Sumber partikel

Pelat berilium

Radiasi tidak bermuatan

Proton terlem-par keluar

Lilin parafin

detektor

Inti atomelektron - proton

neutron

Keterangan :

Bahwa sebuah atom itu memiliki inti dimana didalam inti itu mengandung proton yang bermuatan positif dan neutron yang tidak bermuatan. Keduan partikel penyusun inti atom disebut juga” nukleon”,yang dikelilingi oleh elektron- elektron dengan jumlah yang sama dengan proton sehingga atom itu bersifat netral.

Adapun massa dari tiga komponen penyusun atom sebagaiman yang dituliskan dalam tabel dibawah ini :

Partikel Lambang Penemu Massa (kg)Muatan

Satuan (muatan) Coulomb

ElektronProtonNeutron

e-

pn

J.J Thomson (1897)Goldstein ( 1897)Jams Chadwick (1932)

9,109 x 10-31

1,673 x 10-27

1,675 x 10-27

-1+ 10

1,6 x 10-19

1,6 x 10 –19

0

Selanjutnya para ilmuwan menemukan adanya hubungan antara jumlah partikel subatomik dari atom unsur dengan karakteristik unsur tersbut.

5. Teori Atom Niel BohrModel atom Rutherford belum menjelaskan bagaimana elektron –elektron tersusun

disekeliling inti atom. Menurut hukun fisika klasik, elektron ya ng bermuatan negatif di sekeliling inti atom saling tarik menarik dengan inti atom yang bermuatan positif. Oleh karena itu elektron akan terus bergerak mengelilingi matahati. Tarik menarik antara elektron dengan inti ini semakin mempercepat pergerakannya elektron.

Fisikawan denmark, Neil Bohr pertama kali mengembangkan teori struktur atom dan menggambarkan tingkat energi elektron di dalam atom untuk mejelaskan spektra atom (cahaya yang dihasilkan atom melalui pancaran (cahaya).

Untuk menjebatani perbedaan pendapat yang muncul pada saat itu mengenai susunan dan pergerakan elektron di sekeliling ini, Nohr merumuskan sebagai berikut :1. Setiap elektron dalam atom mengelilingi inti dalam lintasan tertentu yang disebut orbit atau

kulit, dengan kondisi stasioner dan selama elektron berada pada orbitnya, maka energinya akan tetap dan tidak memancarkan energi apapun (konstan).

2. Elektron dapat berpindah dari orbit yang satu ke orbit yang lainnya dengan memancarkan atau menyerap energi. Artinya elektron dapat berpindah dari tingkat energi terendah ke tingkat energi yang lebih tinggi dengan cara menyerap energi tertentu.

B. NOMOR ATOM DAN NOMOR MASSA1. Nomor Atom

Apabila suatu unsur ditembakkan dengan elektron berenergi sangat tinggi, maka unsur tersebut akan menghasilkan sinar X, yaitu suatu gelomgbang magnetik denbgan frekwuensi tinggi, setiap unsur kimi amemiliki spektrumdari sinar X yang sifatnya karakteristik, yaitu frekuensinya tertentu. Pada tahun 1912 Henry Moseley (1887-1915) dari Inggris melakukan penelitian tentang spektrum sinar X dari unsur-unsur kimia. Ia menembakkan sinar katode (elektron) ke masing-masing unsur yang dijadikan sebagai anode dan mengamati frekuensi sinar


+

X yang dipancarkan. Ia menemukan adanya keteraturan antara frekuensi sinar X unsur dengna jumlah muatan positif inti atom dari unsur. Ia menggunakan istilah nomor atom (Z) untuk menyatakan jumlah muatan positif dalam inti atom. Nomor atom (Z) yang dimaksud Moseley tak lain adalah jumlah proton ( istiah proton belum dikenal pada saat itu ).

Oleh karena itu atom bersifat netral, maka jumlah muatan positif (proton) dalam atom harus sama dengan jumlah muatan negatif (elektron). Jadi, nomor atom (Z) juga menyatakan jumlah elektron dalam atom.

Nomor atom (Z) menyatakan jumlah proton.Untuk atom netral, nomor atom (Z) juga menyatakan jumlah elektron.

2. Nomor MassaAda tersusun dari sejumlah proton, neutron, san elektron. Telah dijelaskan, massa proton

dan massa neutron jauh lebih besar dibandingkan massa elektron. Oleh karena itu, massa suatu atom dapat dianggap sama dengan total massa proton dan massa neutronnya. Massa atom ini dinyatakan sebagai nomor massa (A) yan merupakan jumlah proton dan neutron dalam atom.

Nomor mssa (A) = jumlah proton (Z) + jumlah neutron (n)

Penulisan lambang unsur X dengan nomor atom (Z) dan nomor massa (A) adalah sebagai berikut :

AzX

X = Lambang atom unsurZ = Nomor atom = jumlah proton (p) dalam intiA = Nomor massa = jumlah proton (p) + jumlah neutron (n)y = muatan ( + atau - ) yang dikandung oleh unsur

C. ISOTOP, ISOBAR DAN ISOTON

ISOTOP adalah atom – atom unsur yang mempunyai nomor atom sama tetapi nomor massanya berbeda.

Contoh :Unsur Contoh isotop

Karbon 126C dan 13

6C


AzX

P = Z e = Z n = ( A – Z )

notasi atom netral

AzX+y

P = Z e = Z- (+ y) n = ( A – Z )

notasi ion positif

AzX-y

P = Z e = Z – (- y ) n = ( A – Z )

notasi ion negatif

ISOBAR adalah atom – atom unsur yang berbeda nomor atomnya tetapi memiliki nomor massa yang sama.

Contoh :Unsur Contoh isobar

KarbonDan Nitrogen

146C

dan14

7N

ISOTON adalah atom – atom unsur yang berbeda ( nomoatom dan nomor massa ) tetapi memiliki jumlah neutron yang sama.

Contoh :Unsur Contoh isoton

KarbonDan Nitrogen

136C

dan14

7N

Massa atom relatif ( Ar ) suatu unsur merupakan rata- rata massa isotopnya, yaitu rata- rata dari berat isotop unsur yang terdapat secara alamiah dengan sebuah nilai prosentase. Adapun cara unruk mencari massa atom suatu unsur dapat dirumuskan sebagai berikut :

Fraksi massa fraksi SmassaMassa atom suatu unsur = kelimpahan x isotop + kellimpahan x isotop + ......... Isotop (1) (2) isotop (2) (2)

ATAU

Ar unsur X = % X1 . massa atom X + % X2 . massa atom X2100

Contoh :1. Klorin dialam terdapat dua buiah isotop yaitu 35

17 CL yang meliputi 75% dari seluruh atom Cl, dan 37

17 Cl yang meliputi dari seluruh atom Cl. Hitunglah massa atom ( Ar) klorin.

Penyelesaian: Ar Cl = (35 x 75 ) + ( 37 x 25 )

100 = 35,5

2. Seng mempunyai dua isotop yaitu : 6530Zn dan 66

30Zn. Jika Ar seng = 65,4 berapa persen (% ) kelimpahan isotop yang ringan ?

Penyelesaian :Misalkan kelimpahan 6530Zn ( yang ringan ) = x persen66

30Zn ( yang berat ) = (100 –x ) persen65,4 = 65x + 66( 100 – x)

100 6540 = 65x + 6600 – 66x X = 60 %


D. KONFIGURASI ELEKTRON DAN ELEKTRON VALENSI

Konfigurasi Elektron Konfigurasi elektron menggambarkan penyebaran atau susunan elektron dalam atom. Pengisian elektron pada kulit – kulit atom memenuhi aturan – aturan tertentu, yaitu :

1. Jumlah maksimum elektron pada suatu kulit memenuhi rumus 2n2, dengan n = nomor

kulit ( pengisian elektron dimulai dari tingkat energi terendah yaitu kulit K) Kulit M (n =3) Kulit L (n = 2)

Kulit K (n = 3)

Inti atom

Kulit K (n =1) maksimum 2.12 = 2 elektron Kulit L ( n = 2) maksimum 2.22 = 8 elektronKulit M ( n= 3 ) maksimum 2.32 = 18 elektron dan seterusnya.

2. Jumlah maksimum elektron pada kulit terluar adalah 8.Contoh konfigurasi elektron dari beberapa unsur :a). Atom oksigen ( O ) mengandung 8 elektron.

Maka kulit K = 2 elektron ( penuh ), kulit L = 6 elektron ( tidak penuh )Sehingga konfigurasi elektronnya adalah 8O = 2 . 6

b). Atom Natrium ( Na ) mengandung 11 elektron.Maka kulit K = 2 elektron ( penuh ), kulit L = 8 elektron ( penuh ), kulit M = 1 elektron ( tidak penuh ).Sehingga konfigurasinya adalah 11Na = 2 . 8 . 1

Tahukah kamu ?

Mengapa kulit dlm atom dinamakan kulit K, L, M, N,… ?Penamaan kulit atom K, L, M, .. berawal dari seorang ahli spektroskopi bernama Charles G. Barkla. Ia mempelajari sinar X yg dipancarkan atom sewaktu atom ditembak dgn energi berbeda. Sinar X berenergi > tinggi disebut sinar X berenergi > tinggi disebut sinar X tipe A, sedangkan yg benergi lebih rendah disebut sinar X tipe B. Lalu ia memikirkan kemungkinan adanya jenis sinar X lainnya dgn energi > tinggi dari sinar X tipe A. untuk menampung kemungkinan tersebut, ia mengganti nama kedua sinar X tersebut menjadi sinar X tipe K dan sinar X tipe L. ternyata sinar X tipe K adalah sinar X dgn energi tertinggi yang dapat dipancaarkan oleh suatu atom. sinar X tipe k dihasilkan apabila elektrron dari kulit terdalam terlemparke luar sebelum tertangkap kembali. Kulit K terdalam atom ini lalu dinamakan kulit K. sesui nama jenis sinar X.


Contoh :

Atom unsur

Lambang unsur

No. Atom (Z)

Jumlah elektron valensi pada kulit atom Konfigurasi elekktron

K L M N O

HIdrogenHeliumLitiumBeriliumBoronKarbonNitrogenOksigenFluorinNeonNatriumMagnesiumAluminiumSilikon

HHeLiBeBCNOF

NeNaMgAlSi

1234567891011121314

12222222222222

123456788888

12345

12

2.12.22.32.42.52.62.7

2.8.12.8.22.8.32.8.42.8.5

ELEKTRON VALENSI

Elektron valensi adalah elektron pada kulit terluar yang dapat digunakan untuk membentuk ikatan kimia.

Susunan elektron valensi ( elektron terluar ) sangat menentukan sifat – sifat kimia suatu atom. Oleh karena itu unsur – unsur yang memiliki struktur elektron valensi yang sama akan memiliki sifat – sifat kimia yang sama.

Tabel. Hubungan kesamaan elektron valensi dengan kemiripan sifat kimia.Atom Unsur Konfigurasi elektron Elektron valensi Sifat Kimia

FCl

( 2.7 )( 2.8.7 )

77

Unsur F dan Cl sangat reaktif sehingga di alam hanya ditemukan dalam bentuk senyawanya.

NeAr

( 2.8 )( 2.8.8 )

88

Unsur Ne dan Ar tidak reaktif sehingga di alam berada sebagai unsur ( berupa atom tunggal)

Dari contoh diatas tentang konfigurasi elektron, maka 8O = 2 . 6 artinya: ” 6 menunjuk golongan = 6A dan banyaknya lipat ( 2 dan 6 ) ada 2 menunjuk banyaknya periode = periode II.Sedangkan 11Na = 2 . 8 . 1 , artinya :” 1 menunjuk golongan = 1A dan banyak lipatan ( 2 , 8 ,dan 1 ) ada 3 menunjuk periode = periode III


BAB BAB 33SISTEM PERIODIK SISTEM PERIODIK UNSURUNSUR

Standar Kompetensi ;5. Mendeskripsikan struktur atom, sifat periodik unsur dan ikatan kimia serta struktur molekul dan

sifat – sifatnya.

Kompetensi Dasar :5.2 Mengetahui sejarah perkembangan sistem periodik, massa atom relatif dan sifat periodik dari

tabel periodik.Materi Pokok : Perkembangan sistem periodik

Sifat keperiodikan unsur , keteraturan sifat unsur dalam periode dan golongan Periode dan golongan Sifat – sifat unsur dan massa atom relatif

A. Sejarah Perkembangan Sistem Periodik Unsur ( SPU )

Pengelmpokan unsur-unsur mengalami perkembangan mulai dari pengelompokan secara sederhana berdasarkan sifat fisis yang mudah dikenali sampai pengelompokan berdasarkan kenaikan massa unsur serta sifat fisis dan kimianya. Berikut adalah upaya awal para ilmuwan dalam mengelompokkan unsur-unsur. Ahli kimia dari Arab dan Persia

Para ahli kimia Arab dan Persia awalnya mengelompokkan zat-zat berdasarkan sifat logam dan non logam, yakni sebagai berikut :

Unsur Logam Unsur NonlogamKerapatan tinggiPadat ( dapat ditempa )Bersifat konduktorMengkilap bila digosokElektro positifOksidanya bersifat basa

Kerapatan rendahRapuhBersifat isolatorTidak mengkilap bila digosokElektronegatifOksidanya bersifat asam

Antoine Lavoisier ( 1789)Lavoiser mengelompokkan zat-zat yang dipercaya sebagai berdasaarkan sifat kimianya menjadi gas, non-logam, logam dan tanah. Selain masih mengannggap cahaya dan kalori sebagai zat/ unsure. Lavoiseer juga menganggap beberapa senyawa sebagai unsure).


John Dalton ( 1808)Dalton mengelompokkann zat-zaat yang berupa unsure-unsur (sebanyak 36 unsur ) berdasarkan kenaikan massa aatomnya. Hal ini didasarkan pada teorinya bahwa unsure daarui aatom yang berbeda mempunyai sifat dan massa atom yang berbeda. Massa atom yang dimaksud aadalah perbandingan massa atom unsure terhadap massa atom unsure hydrogen.

Jons Jacob BErzellius (1828) Para ilmuwan menemukan kesalahan dalam penentuan massa aatom unsure oleh Dalton. Maka kemudian Berzellius berhasil membuat dan mempublikasikan daftar massa atom unsure-unsuru yang akurat. Hal ini menarik perhatian illmuawan lainnya untuk mengelompokkan unsure-unsur berdasarkan kenaikan massa atom, seperti yang diusulkann oleh Dalton.

Terdapat beberapa sistem pengelompokan yang pernah terjadi sebelum penyusunan unsur dalam sistem periodik unsur, antara lain :1. Sistem Triade

Sistem ini dikemukakan oleh Johan Wolfgang Dobereiner ( 1829 ). Ia mengelompokkan unsur menurut kemiripan sifat dan kenaikan massa atomnya ke dalam satu triade yang terdiri dari tiga unsur. Ternyata massa atom maupun sifat – sifat unsur yang kedua merupakan rata- rata dari massa atom/ sifat – sifat unsur pertama (unsur ke-2 mempunyai sifat-sifat yang berada diantara unsur ke-1 dan ke-3).

Contoh : Li Na K Ca Sr Ba Cl Br I

Ar Na = Ar Li + Ar K2

= 7 + 392

= 46/ 2 = 23

# Sifat Li, Na dan KSifat Li, Na K Keterangan

TampakTitik lelehTitik didihKerapatanKereaktifan

Merupakan logam mengkilap tetapi lunakRendah untuk lgamRendah untuk logamRendah sehingga terapung di airBereaksi hebaat dengan airBereaksi dengan oksigen dengann perbandingan atom 2:1

Kelemahan dari sistem triade : “ kurang efisien karena ternyata ada beberapa unsur lain yang tidak termasuk dalam satu triade, tetapi mempunyai sifat – sifat mirip dengan triade tersebut”.


2. Sistem Oktaf Newlands Sistem ini dikemukakan John Newlands ( 1865). Ia menyusun unsur- unsur berdasarkan

kenaikan massa atom relatifnya. Ternyata unsur – unsur yang berselisih 1 oktaf ( unsur nomor 1mirip dengan nomor 8, nomor 2 mirip dengan nomor 9 dst). Dikarenakan terjadi pengulanngan sifat setelah 8 unsur, maka disebut "Hukum/ Sistem Oktaf"

Li Be B C N O F Na Mg Al Si P S Cl K Ca 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

Berdasarkan pengelompokan diatas, dapat kita simpulkan bahwa yang merupakan unsur segologan adalah :- Li, Na, K- Be, Mg, Ca- B, Al- C, Si, dan seterusnya

Kelemahan dari sistem ini hanya berlaku untuk unsur – unsur ringan ( Ar rendah ).

Sedangkan gas mulia tidak termasuk dalam pengelompokkan unsur ini karena gas mulia saat itu belum diketemukan.

3. Sistem MendeleevSistem ini dikemukakan oleh Dmitri Mendeleev ( 1869) di Rusia. Awalnya dengan

mencoba bermain kartu dan ia menuliskan nama serta massa atom dari setiap unsur paada kartu-kartu. Kemudain, ia menyusun kartu-kartu unsur tersebut menurut kenaikan massa atom.

Dari situ ia melihat ternyata terjadi pengulangan sifat unsur. Berdasarkan hal tersebut, ia membuat pengelompokkan dan mengamati ternyata unsur –unsur dengan sifat-sifat yag mirip terletak pada kolom yang sama.

Dengan demikian ia mengemukakan bahwa unsur – unsur disusun berdasarkan kenaikan massa atom dengan mengelompokkan persamaan sifat fisik dan kimia dan disusun dalam satu lajur vertikal yuang sama secara periodik. Dimana unsur dengan sifat yang mirip ditempatkan pada kolom yang disebut golongan. Sedangkan pengelungan sifat menghasilkan baris yang disebut periode. Sifat – sifat unsur dalam penggolongan ini merupakan fungsi periodik dari massa atomnya. Karena itu hukum ini dikenal dengan "system mendeleev atau sistem periodik".

Tabel Periodikk Mendeleev

No.Gol. I_____R2O

Gol. II_____

RO

Gol. III______R2O3

Gol. IVRH4

RO2

Gol. VRH3

R2O5

Gol. VIRH2

RO3

Gol. VIIRH

R2O7

Gol. VIII______

RO4

1. H =12. Li = 7 Be = 9,4 B = 11 C = 12 N = 14 O = 16 F = 193. Na =23 Mg =24 Al =27,3 Si =28 P =31 S = 32 Cl =35,54. K =39 Ca =40 -- = 44 Ti = 48 V =51 Cr = 52 Mn =55 Fe= 556,C0=59,

Ni =59, Cu= 63


5. (Cu=63) Zn =65 -- = 68 -- = 72 As = 75 Se = 78 Br = 806. Rb =85 Sr =87 Yt = 88 Zr = 90 Nb =94 Mo =96 -- = 100 Ru=104,

Rh=104Pd=106, Ag=108

7. (Ag=108) Cd =112 In =113 Sn=118 Sb =122 Te =125 J =127 --8. Cs =133 Ba =137 Di =138 Ce =140 -- -- -- --9. ( -- ) -- -- -- -- -- --10. -- -- Er =178 La = 180 Ta =182 W = 184 -- Os =195, Ir=197,

Pt =198,Au= 19911. (Au=199) Hgg=200 Tl =204 Pb= 207 Bi =208 -- --12. -- -- -- Th =231 -- U =240 --

Seperti tampak dalam table diatas, Sistem periodic Mendeleev tersusun atas delapa golongan dan dua belas periode. Dalam table tampak rumus R2O, Ro dan seterusnya yang merupakan lambing Oksida unsurnya. R adalah lambing unsure pada golongan itu, sedang O adalah oksigen. Missal R2O berarti unsure-unsur pada golngann I dapaaat membentuk H2O, Li2O, Na2O dan seterusnya. Sedangkann RO berarti pada golongan II dapat membentuk unsure-unsur BeO, MgO, CaO dan seterusnya. Rumus RH4, RH3 melambangkan hidrida yang dapat dibentuk dari unsure-unsur dalam golongan itu, misal RH4 unsur pada golongan IV, dapaat membentuk CH4, SiH4, NH4 dan seterusnya.

Pada sistem mendeleyev ini sudah terdapat penggolongan oleh masing – masing golongan akan tetapi belum keseluruhnya unsur dimasukkan (ada tempat yang kosong) disebabkan karena sebagian dari unsur tersebut masih belum diketemukan.

Kelemahan dari sistem ini yakni adanya penempatan unsur-unsur yang tidak sesuai dengan kenaikan massa atom. Sebagai contoh, unsur Iodin (I-127) mempunyai massa atom yang lebih kecil dibandingkan unsur Telurium (Te-128), namun dari sifatnya, Mendeleev terlapaksa harus mendahulukan unsur Te baru unsur I.

Tetapi kelemahan ini berhasikk dijelaskan oleh Sistem Periodik Modern yang disusun berdasarkan kenaikan nomor atom. Nomor atom unsur Te (Z= 53) ternyata memang lebih kecil dari nomor atom unsure I (Z= 53).

4. Sistem Periodik ModernSistem ini dikemukakan oleh Henry G.J Moseley ( 1887 – 1915 ), sekaligus merupakan

penyempurnaan dari sistem periodik Mendeleyev. Pemahaman yang lebih baik tentang struktur atom khususnya konfigurasi electron, kelemahan tersebut dapat dijelaskan. Hal ini membawa pengelompokan unsure-unsur berdasarkan kenaikan nomor atom., dan kemiripan sifat. System ini dikenal dengan sebutan "Sistem Periodik Modern".Dalam sistem priodik modern ini dikenal 2 lajur :a. Lajur horisontal ( periode ) : unsur – unsur disusun menurut kenaikan nomor atom dan

menyatakan jumlah kulit (bilangan kuantum n).b. Lajur vertikal ( golongan ) : unsur – unsur disusun menurut kemiripan sifat dan menytakan

jumlah electron valensi. Sistem Periodik Modern terdiri atas 7 periode dan 8 golongan - Periode 1 berisi 2 unsur - Periode 5 berisi 18 unsur- Periode 2 berisi 8 unsur - Periode 6 berisi 32 unsur


- Periode 3 berisi 8 unsur - Periode 7 berisi 23 belum lengkap- Periode 4 berisi 18 unsur

Kedelapan golongan dalam sistem periodik modern terbagi atas :a. Delapan golongan A ( golongan utama ) yaitu golongan IA sampai dengan golongan VIII

A(0).Golongan IA = golongan Alkali ; Golongan II A = golongan alkali tanahGolongan VII A = golongan Halogen ; Golongan VIII A = golongan Gas Mulia atau nol.

b. Delapan golongan B ( golongan transisi) yaitu golongan IB s.d gol. VIIIB.Golongan B mulai terdapat pada periode 4. Golongan IIIB periode 6 ( 14 unsur ) dikenal sebagai unsur – unsur lantanida, sedangkan pada periode 7 ( 14 unsur ) dikenal sebagai unsur – unsur aktinida.

Pengetahuan tentang tabel periodik unsur sangat berguna untuk perlu dihapalkan. Karena itu berikut teknik untuk menghapal tabel periodik modern:

Ingat serta kalau bisa hafalkan !

Golongan IA : He Li Na Kenapa Robi Cs FrustasiGolongan IIA : Bebek Mangan Cacing Seret Banget RasaneGolongan IIIA : Bang Ali Gagal Injak TelurGolongan IVA : Curi Sirsat Gendut Seneng PbGolongan VA : Namu Paling Asik Sambil BibirGolongan VIA : Orang Solo Seneng Te PoGolongan VIIA : Film Carles Brown Idaman AtiGolongan VIIIA : Heboh Negara Arab Kraton Xena Runtuh

NB : Huruf yang dicctak tebal sebagai pengganti dari lambang unsurnya. Contoh : Gol. IA , maka : He, Li, Na, K, Rb, Cs, Fr dan seterusnya.

B. SIFAT PERIODIK UNSURPengelompokkan unsur-unsur dalam sistem periodik modern menghasilkan golongan

yang memuat unsur-unsur dengan sifat yang mirip, serta periode di mana terjadi pengulangan sifat secara berkala atau periodik. Sifat-sifat unsur yang berhubungan dengan letak tabel periodic ini disebut sifat periodic. Sifat periodic unsure dibedakan menjadi : Sifat atomic, yakni sifat yang berhubungan langsung dengan struktur aatomnya.

Sifat ini mencakup : - Jari –jari atom - Energi ionisasi - Afinitas electron

- Keelektronegatifan (elekttronegativitas)- Bilangan oksidasi

Sifat aatomik menentukan sifat kimia unsure.

Sifat bulk/ fisis, yakni sifat yang tidak hanya ditentukan oleh struktur atomnya, tetapi juga bagaimana atom-atom unusr ( atau molekul –molekul unsure) saling terikat. Sifaat ini mencakup : - Kerapatan


- Titik leleh dan perubahan kalor leleh ( Hf)- Titik didih dan perubahan kalor penguapan ( Hv)

Sifat periodic yang dibahas disini adalah sifat atomic, meliputi : jari-jari aatom , energi ionisasi, afinitas electron, dan keelektronegatifan; serta sifat bulk/ fisis meliputi titik leleh dan titik didih.

Jari – jari AtomJari -jari atom adalah jarak dari inti atom hingga kulit terluarnya. Secara umum teramati bahwa: Jari – jari atom dalam satu golongan akan semakin besar dari atas ke bawah

Hal ini dikarenakan meski inti bertambah positif, namunjumlah kulit. Keadaan ini menyebabkan gaya tarik-menarik inti terhadap elektron semakin lemah. Akibatnya jari-jari atom akan bertambah besar.

Jari-jari atom dalam satu periode akan berkurang dari kiri ke kanan.Hal ini dikarenakan muatan inti positif sementara electron-elektron yang jumlahnya bertambah masih menempati kulit yang sama. Keadaan ini menyebabkan gaya tarik-menarik terhadap electron semakin kuat. Akibatnya jari-jari atom semakin kecil.

meningkat

Meningkat

Catatan : jari – jari atom dipengaruhi oleh penambahan jumlah kulit dan penambahan jumlah elektron.

Energi Ionosasi/ Potensial Ionisasi Potensial ionisas (EI) adalah energi yang dibutuhkan untuk memindahkan satu elektron

terluar dari atom atau ion dalam fase gas.Energi ionisai yang diperlukan untuk mengatasi gaya tarik-menarik oleh inti atom yang bermuatanpositif terhadap electron terluarnya. Jadi energi ionisasi juga menggambarkan seberapa kuat electron terikat oleh inti atom. Biasanya electron yang dilepas adalah electron terluar.

M (g) + EI M+ (g) + e- Ada 3 faktor yang mempengaruhi besarnya energi ionisasi atom :1. Jari-jari atom. Semakin besar jari-jari atom semakin kecil energi inonisasi.2. Muatan inti positif. Semakin besar muatan inti, semakin besar energi ionisasi.3. Jumlah electron di kulit dalam. Semakin banyak jumlah electron dikulit dalam, semakin

energi ionisasi. Hal ini dikarenakan electron dikulit dalam akan mengurangi gaya tarik –menarik terhadap electron terluar.

Secara umum bahwa : Dalam satu periode, energi ionisasi bertambah dari ke kiri ke kanan.

Hal ini dikarenakan muatan inti bertambah positif dan harga jari-jari atom berkurang. Keadaan ini menyebabkan gaya tarik-menarik inti terhadap electron terluar semakin kuat. Akibatnya energi ionisasi semakin bertambah.

Dalam satu golongan, energi ionisasi berkurang dari atas ke bawah .


Gb. SPU

Hal ini dikarenakan mesti muatan itni bertambah positif, namun jari-jari atom bertambah besar. Keadaan ini menyebabkan gaya tarik-menarik inti terhadap electron terluar semakin lemah. Akibatnya, energi ionisasi semakin berkurang.

meningkat

meningkat

Catatan : Semakin kecil jari – jari atom, potensial ionisasinya semakin besar.

Afinitas elektronAfinitas elektron (AE) adalah energi yang dibebaskan jika suatu atom netral dalam wujud

gas menangkap 1 elektron membentuk ion negatif yang stabil.

Cl + e- Cl -

Afinitas elektron biasanya bersifat isotermis ( pelepasan energi ), juga mengalami penyerapan energi. Semakin negative nilai AE dari atom unsure, maka semakin mudah aatom tersebut menerima elektrondan membentuk ion negaatif.Secara umum bahwa : Dalam saatu periode, afinitas elekttron cenderung bertambah dari kiri ke kanan.

Hal ini dikarenakan muatan inti bertambah positif dan jari-jari aatom berkurang. Keadaan ini menyebabkan gaya tarik-menarik inti terhadap electron yang ditambahkan akan semakin kuat. Akibatnya , afinitas electron semakin bertambah.

Dalam satu golongan, afinitas electron cenderung berkurang dari atas ke bawah. Hal ini dikarenakan mesi muatan inti bertambah positif, namun jumlah electron dikulit dalam semakin banyak. Keadaan ini menyebabkan gaya tarik-menarik terhadap electron yang ditambahkan semakin lemah. Akibatnya afinitas electron semakin berkutang.

meningkat

meningkat

Catatan : Semakin kecil jari – jari atom afinitas elektronya semakin besar.

Unsur yang paling mudah menerima elektron ( unsur halogen ) mempunyai afinitas elektron paling besar, sedang unsur – unsur yang sukar menerima elektron ( gol II Adan VIIIA) mempunyai afinitas elektron paling kecil.

KeelektronegatifanKelektronegatifan(elekttronegativitas) merupakan ukuran kemampuan suatu atom untuk

menarik elektron dalam ikatannya ketika arom –atom tersebut membentuk ikatan kimia.

Semakin besaar keelektronegatifan suatu atom, semakin besar kecenderungannya utuk menarik electron dari atom lain yang terikat secara kimiawi dengan aton tersebut. Contoh;atom Cl lebih elektronegatif dari atom H sehingga atom Cl akan menarik electron daari atom H dalam ikatan


Gb. SPU

Gb. SPU

kimia antara H dan Cl. Unsur yang mempunyai energi ionisasi besar dan afinitas elektron besar akan mempunyai keelektronegatifan yang besar pula.Secara umum bahwa : Dalam satu periode, keelektronegatifan bertambah dari kiri ke kanan.

Hal ini dikarenakan muatan inti bertambah positif dan jari-jari atom berkurang. Keadaan ini menyebabkan gaya tarik-menarik inti terhadap electron semakin kuat. Akibatnya, kemampuan atom untuk menarik electron menjadinseamkin besar.

Dalam satu golongan, keelektronegatifan berkurang dari atas ke bawah.Hal ini dikarenkan mesku muatan inti bertambah positif, namun jumlah electron dikulit dalam semakin banyak. Akibatnya, jari-jari aatm bertambah besar dan kemampuan inti untuk menarik electron menjadi lemah.

meningkat

meningkat

Catatan : semakin kecil jari- jari atom keelektronegatifannya semakin besar.

Untuk memudahkan mengingat dari 4 sifat – sifat periodik unsur diatas cukup dengan satu arah yaitu arah dari bawah keatas ( segolongan ) dan dari kiri ke kanan ( seperiode) sebagai berikut :

Segologan makin keatas

Seperiode, makin ke kanan

Sifat periodik :1. Jari – jari atom makin kecil2. Energi ionisasi makin besar3. Afinitas elektron makin besar4. Keelektronegatifan makin besar

Titik didih dan Titik LelehTitik didih adalah suhu dimana tekkanan uap sat cair = tekanan disekitarnya.Titik leleh adalah suhu dimana tekanan uap zat padat = tekanan uapp zat cairnya.Titik didih dan titik leleh unsure-unsur Z< 18 terdapat suatu keteraturan.Secara umum bahwa :

Dalam saatu periode, titik leleh dan titik didih awalnya meningkat dari kiri ke kanan sampai golongan IVA lalu berkurang mencapai harga terendah untuk golngan VII A.

Dalam saatu golongan, titik leleh dan titik didih unsure logam berkurang dari atas ke bawah. Sedangkan titik didih unsure non-logam bertambah saari atas ke bawah.

C. MASSA ATOM RELATIF ( Ar)


Gb. SPU

RUMUS KIMIA ( RUMUS MOLEKUL DAN RUMUS EMPIRIS )

Rumus kimia adalah sebuah rumus yang dibentuk dari penggabungan unsur – unsur / molekul.Untuk dapat menngingat rumus kimia maka langkah awal yang perlu dilakukan adalah dengan ingat dari pada lambang unsur.

Suatu rumus kimia dapat dibedakan menjadi dua bentuk yang kita kenal dengan : ” rumus molekul dan rumus empiris”. Jika digambarkan dengan bagan adalah sebagai berikut :

RUMUS KIMIA

RUMUS MOLEKUL RUMUS EMPIRISex: C6H12O6 ex : (CH2O)n ; n = 6

n = sebagai pembanding

Rumus Molekul adalah suatu rumus yang menyatakan jumlah atom – atom unsur yang menyusun suatu molekul senyawa tersebut.

Contoh : Gula dituliskan dengan rumus kimia = C6H12O6

Cara menentukan rumus molekul dalam suatu senyawa adalah sebagai berikut :1. Menentukan dulu rumus empirisnya,2. Kemudian kita tentukan Molekul relatifnya

Contoh 1 : Suatu senyawa mempunyai rumus empiris NO2 mempunyai Mr 92 ( N = 14 ; O = 16 ). Tentukan rumus molekul senywa tersebut ?

Penyelesaian :Karena disoal rumus empiris dan Mr-nya telah diketahui maka :

( NO2 )n = 92( Ar N x 1) + ( Ar O x 2 ) n = 92 (14 x 1) + ( 16 x 2 ) n = 92

46 n = 92 n = 92/ 46

n = 2Jadi rumus molekulnya adalah ( NO2 ) 2 atau N2O4

Contoh 2: Suatu senyawa tersusun dari 84 % karbon dan 16 % hidrogen ( C = 12 ; H = 1 ). Jika Mr senyawa = 100 , bagaimana rumus molekulnya ?

Penyelesaian :Massa C : Massa H = 84 : 16Mol C : Mol H = 84/ 12 ; 16/1

= 7 : 16Rumus empiris senyawa adalah C7H16

( C7H16) n = 100( Ar C x 7 ) + ( Ar H x 16 ) n = 100 ( 12 x 7 ) + ( 1 x 16 ) n = 100 100 n = 100


n = 1Jadi rumus molekul senyawa itu adalah C7H16

Rumus empiris adalah suatu rumus yang menyatakan perbandingan terkecil atom – atom unsur yang menyusun senyawa tersebut.

Contoh : Gula dituliskan dengan rumus kimia = (CH2O)n ; n = 6Cara menentukan empiri suatu senyawa adalah sebagai berikut :1. Menentukan dulu perbandingan massa unsur/ perbandingan prosentase unsur tersebut.2. Menentukan perbandingan mol dari unsur – unsur tersebut.

Contoh 1: Suatu senyawa mengandung 75 % karbon dan 25 % hidrogen ( C = 12 ; H = 1 )Tentukan rumus empiris senyawa itu ?

Penyelesaian :Massa C : Massa H = 75 : 25Mol C : Mol H = 75/12 : 25/ 1

= 6,25 : 25= 1 : 4

Jadi rumus empiris senyawa tersebut adalah CH4

Contoh 2 : Terdapat 40 gram suatu senyawa tersusun dari 28 gram besi dan 12 gram oksigen

( Fe = 56 ; O = 16 ). Tentukan rumus empiris senyawa tersebut ?Penyelesaian :

Massa Fe : Massa O = 28 : 12Mol Fe : Mol O = 28/56 : 12/16

= 0,50 : 0,75= 2 : 3

Jadi rumus empiris senyawa tersebut adalah Fe2O3


IKATAN KIMIA

Latar Belakang terjadinya ikatan kimia, yaitu karena atom – atom unsur memiliki kecenderungan ingin stabil seperti gas mulia.Untuk mencapai kestabilan itu maka atom unsur itu saling mengadakan ikatan yang disebut “ ikatan kimia”.

Macam ikatan kimia, antara lain :1. Ikatan ion/ heteropolar/ elektrovalen, yaitu ikatan yang terbentuk karena gaya tarik menarik

elektrostatik antara ion positif dengan ion negatif. Atau kata lain yaitu ikatan yang terjadi akibat serah terima elektron dari satu atom ke atom yang

lain.Ikatan ion terjadi antara atom yang melepaskan elektron ( unsur logam ) dengan atom yang menangkap elektron ( unsur non logam ).Sehingga kalau digambarkan adalah sebagai berikut :

I A VI A NB : Gol 1A bermuatan + Gol 2A bermuatan 2+

II A VII A Gol 3 A bermuatn 3+

Logam non logam Gol 5 A bermuatan 3-

Contoh : Gol 6 A bermuatan 2-

Na + Cl NaCl Gol 7 A bermuatan -

Beberapa sifat senyawa ion sebagai berikut :1. titik leleh dan titik didih relatif tinggi.2. Lelehannya menghantarkan listrik.3. Mudah larut dalam air.

2. Ikatan Kovalen/ homopolar, yaitu ikatan yang terjadi karena pemakaian bersama pasangan elektron yang berasal dari atom – atom yang berikatan.

Ikatan ini terjadi antara unsur nonlogam dengan unsur non logam yang sama - sama ingin menangkap elektron. .. PEB ( pasangan elektron bebas )Contoh : H x + Cl H x Cl :

..Ikatan kovalen

Ikatan kovalen dibagi atas 3 jenis :a. Ikatan kovalen tunggal, yaitu ikatan kovalen yang memiliki jenis ikatan satu ( tangannya satu

Contoh : pembentukan H2 digambarkan sbb : H x H atau H H

b. Ikatan kovalen rangkap 2, yaitu ikatan kovalen yang memiliki jenis ikatan dua (tangannnya dua)Contoh : Pembentukan O2

8O : 2 6 digambarkan : O : dan O ditulis : O : O atau O = O

c. Ikatan kovalen rangkap 3, yaitu ikatan kovalen yang memiliki jenis ikatan tiga ( tangannya tiga )Contoh : Pembentukan N2

7N : 2 5 digambarkan : N : dan N ditulis N : N atau N = N


3. Ikatan kovalen koordinasi, yaitu ikatan yang terjadi akibat pemasangan elektron bersama yang berasal dari salah satu atom yang berikatan.

Syarat ikatan kovalen koordinasi adalah bahwa salah satu dari atom yang berikatan itu memiliki PEB ( Pasangan Elektron Bebas ).Contoh : Pembentukan ion NH4

+ berasal dari ikatan antara NH3 dengan H+

NH3 : Punya PEBH+ : tidak punya PEB

PEB ( Pasangan Elektron Bebas ) H H x xH x N : + H+ H x N : H

x x H H ikatan koordinasi

4. Ikatan logam yaitu ikatan antar atom dalam suatu unsur logam dengan menggunakan interaksi antar elektron valensi.

Dimana unsur logam yang berikatan itu mempunyai kecenderungan untuk menjadi ion positif karena energi potensial ionisasi yang rendah dan mempunyai elektron valensi sedikit, sehingga terbentuk lautan elektron.Contoh : ikatan logam yang terjadi pada atom perak.

Polarisasi Ikatan Kovalen/ Kepolaran Senyawa Kovalen

Unsur – unsur mempunyai daya tarik yang berbeda terhadap elektron. Perbedaaan keelektronegatifan ( kemampuan suatu atom untuk menarik elektron dalam ikatannya ketika atom atom tersebut membentuk ikatan ) dua atom yang membentuk molekul dwi atom tersebut menimbulkan polarisasi.Jadi Polarisasi itu terjadi akibat adanya perbedaan elektronegatifan antara dua atom yang berikatan.

Sehingga bisa dikatakan bahwa polaritas itu merupakan ketertarikan elektron kesalah satu atom pada suatu molekul.Contoh :

H x . H H x . CL Nonpolar Polar

Kepolaran dinyatakan dengan momen dipol (u) yaitu hasil kali antara muatan (Q) dengan jarak (r). Satuan momen dipol adalah debye (D).Perbedaan antara molekul nonpolar dengan molekul polar sebagai tabel berikut :Nonpolar Polar1. Perbedaan keelektronegatifan sangat kecil

atau nol.2. Molekul simetris.3. Atom pusat tidak punya PEB.4. Tidak terjadi polarisasi.5. Tidak dibelokkan medan listrik.

1. Perbedaan keelektronegatifan sangat besar.2. Molekul asimetris.3. Atom pusat punya PEB.4. Terjadi polarisasi.5. Dibelokkan medan listrik


TATANAMA SENYAWA DAN PERSAMAAN REAKSI SEDERHANA

Metoda sistematik untuk penamaan senyawa disebut ” Sistem Tatanama”.Sistem tatanama senyawa disusun berdasarkan aturan IUPAC ( International Union of Pure and Apllied Chemistry) dan aturan ini telah digunakan secara seragam diseluruh negara.

Senyawa dapat dibedakan menjadi 4 yaitu :senyawa biner, senyawa poliatomik, senyawa asam, senyawa basa.1. Senyawa biner,yaitu senyawa yang dibentuk dari dua unsur.

Senyawa biner dapat dibentuk dari 2 yaitu : senyawa ionik ( unsur logam dengan nonlogam ) dan senyawa kovalen ( unsur non logam dengan nonlogan ). Senyawa ionik , dapat dilakukan dengan 2 cara :

a. Dengan nama latin- Untuk logam yang mempunyai valensi satu jenis dengan langsung menyebut nama

unsur logam kemudian diikuti unsur nonlogam dengan ditambah imbuhan ” ida” diakhir Contoh : NaCl = Natrium klorida.

NaBr = Natrium Bromida- Untuk logam yang yang memiliki valensi kecil diberi akhiran ”o” pada unsur logam

yang pertama jika valensi besar dengan diberi akhiran ”i”kemudian diikuti nama unsur yang kedua.Contoh :

Unsur Valensi Senyawa NamaFe( ferrum)

+2+3+2+3

FeCl2

FeCl3

FeOFe2O3

FerrokloridaFerrikloridaFerroksidaFerrioksida

b. Dengan bahasa Indonesia- Untuk logam yang mempunyai valensi lebih dari satu maka penulisan valensi

dituliskan dengan angka romawi dan diikuti bahasa indonesia.Contoh :

Unsur Valensi Senyawa NamaFe +2

+3

+1+2

FeCl2

FeBr3

CuICuCl2

besi ( II ) kloridabesi ( III ) bromida

tembaga ( I ) iodidatembaga ( II ) klorida

Senyawa kovalen, dapat dilakukan dengan ;

a. Dengan nama latin- untuk atom nonlogam dengan bilangan oksidasi hanya satu, dengan cara langsung

menyebut nama unsur pertama dan kemudian diikuti unsur ke dua dengan menambah akhiran ”ida”.Contoh : H2O = Hidrogen oksida H2S = Hidrogen sulfida

- Untuk atom nonlogam dengan bilok lebih dari satu dengan menyebutkan jumlah atom yang diikat dan diberi awalan :1 = mono 4 = tetra 7 = hepta 10 = deka


2 = di 5 = penta 8 = okta3 = tri 6 = heksa 9 = nona

Contoh : N2O = dinitrogen monooksidaNO = nitrogen monooksidaN2O3 = dinitrogen trioksida

b. Dengan bahasa Indonesia- Untuk atom nonlogam yang bilangan oksidasinya positif dan lebih dari satu, cara

penulisannya dengan menulis unsur yang pertama diikuti angka romawi dan kemudian menuliskan unsur ke dua dengan akhiran “ida”.Contoh :Unsur Valensi Senyawa NamaN

S

+1+2+3+4+5+4+6

N2ONON2O3

NO2

N2O5

SO2

SO3

Nitrogen (I) oksidaNitrogen (II) oksidaNitrogen (III) oksidaNitrogen (IV) oksidaNitrogen (V) oksidaBelerang (IV) oksidaBelerang (VI) oksida

Catatan : khusus penamaan untuk senyawa CH4 dan NH3. Pada kedua senyawa tersebut biloks hidrogen positif tetapin tidak ditulis pertama.

Penulisan : CH4 bukan H4C NH3 bukan H3N

Penamaan : CH4 = metana bukan karbon tetrahidrida NH3 = amoniak bukan nitrogen trihidrida

2. Senyawa Poliatomik, yaitu senyawa yang dibentuk dari ion – ion poliatomik.Pada ion poliatomik dua atau lebih atom - atom yang bergabung bersama – sama dengan ikatan kovalen. Beberapa ion –ion poliatomik dan senyawa yang mengandung ion –ion tersebut disajikan dalam tabel berikut dibawah:


Nama Ion Rumus Senyawa Nama Senyawakation ( + ) ;ion amonium NH+

4 NH+4Cl Amonium klorida

anion (-) ;ion asetation karbonationhidrogen karbonat atau ion bikarbonation hipoklorition klorition kloration perkloration kromation dikromation sianidaion hidroksidaion nitrition nitration oksalation permanganation fosfation hidrogen fosfation dihidrogen fosfation sulfition hidrogen sulfit/ ion bisulfation sulfation hidrogen sulfat/ ion bisulfation tiosulfat

C2H3O-2

CO2-3

HCO-3

ClO-

ClO-2

ClO-3

ClO-4

CrO-24

Cr2O-27

CN-

OH-

NO-2

NO-3

C2O2-4

MnO-4

PO3-4

HPO2-4

H2PO-4

SO2-3

HSO-3

SO2-4

HSO-4

S2O2-3

NaC2H3O2

Na2CO3

NaHCO3

NaClONaClO2

NaClO3

NaClO4

Na2CrO4

NaCr2O7

NaCNNaOHNaNO2

NaNO3

Na2C2O4

NaMnO4

Na3PO4

Na2HPO4

NaH2PO4

Na2SO3

NaHSO3

Na2SO4

NaHSO4

Na2S2O3

Natrium asetatNatrium karbonatNatrium bikarbonat

Natrium hipokloritNatrium kloritNatrium kloratNatrium perkloratNatrium kromatNatrium dikromatNatrium sianidaNatrium hidroksidaNatrium nitritNatrium nitratNatrium oksalatNatrium permanganatNatrium fosfatNatrium hidrogen fosfatNatrium dihidrogen fosfatNatrium sulfitNatrium bisulfit

Natrium sulfatNatrium bisulfat

Batrium tiosulfat

3. Senyawa asam , yaitu senyawa yang manakala direaksikan dengan air (H2O ) maka akan menghasilkan ion hidrogen (H+).

Cara penamaannya adalah dengan menyebutkan dahulu kata” asam” kemudian diikuti dengan unsur yang diikatnya/ digabungnya.Contoh : a). HF = asam florida

b). SO3 + H2O H2SO4 = Asam sulfat

Suatu larutan itu dikatan asam manakala larutan tersebut memiliki derajat keasaman (pH) kurang dari 7. Untuk mengetahuiu suatu larutan itu termasuk asam atau basa dapat digunakan beberapa alat , diantaranya :

a). pH meter ; yakni manakala skala yang ada pada pH meter menunjuk angka kurang dari 7 ( <7) , maka larutan tersebut termasuk asam dan sebaliknya.


b). Kertas Lakmus; terdiri dari 2 jenis yaitu berwarna biru dan merah, jika kertas lakmus biru dimasukkan ke dalam larutan, warna berubah menjadi merah dan merah tetap merah, maka larutan itu bersifat asam, sedangkan bila lakmus biru setelah dimasukkan kedalam larutan tetap berwarna biru dan lakmus merah berubah menjadi biru, maka larutan bersifat basa.

c). Universal indikator/ indikator universal; jika indikator setelah dimasukkan kedalam larutan warnanya berubah sesuai dengan warna yang ditunjukkan didalam sampel dan ternyata kurang dari 7 ( <7) maka larutan tersebut bersifat asam, dan jika nilainya lebih dari 7 ( >7), maka larutan bersifat basa.

4. Senyawa Basa, yaitu senyawa yang manakala direaksikan dengan air (H2O ) maka akan

menghasilkan ion hidroksida ( OH-).Cara penamaannya sama dengan menyebutkan unsur yang pertama kemudian menyebutkan ion hidroksida.Contoh : a). K2O = kalium hidroksida

b). CaO + H2O Ca(OH)2 = kalsium hidroksida

PERSAMAAN REAKSI SEDERHANA

Persamaan reaksi merupakan hubungan yang menunjukkan koefisien reaksi zat- zat yang bereaksi dengan koefisien zat –zat hasil reaksi. Zat – zat yang bereaksi disebut pereaksi atau reaktan dan dituliskan disebelah kiri, sedangkan zat – zat hasil reaksi disebut hasil reaksi atau produk dan dituliskan disebelah kanan.

Reaktan Produk

2Fe (s) + 6 HCl (aq) 2FeCl3(aq) + 3H2 (g)

Wujud zat

Wujud zat yang bereaksi biasanya dituliskan dalam bentuk singkatan (s), (l), (g) dan (aq) yaitu:1. padat atau solid disingkat s.2. cair atau liquid disingkat l.3. gas disingkat g.4. larut dalam air atau aqua disingkat aq.

Cara menyetarakan suatu persamaan reaksi adalah sebagai berikut :1. tulislah persamaan reaksi yang belum setimbang .2. buatlah persamaan tersebut menjadi seimbang dengan memberikan koefisien

(diselesaikan dengan menggunakan persamaan abc).3. tuliskanlah wujud zat pereaksi dan hasik reaksi.

Contoh : H + O2 H2OPenyelesaiannya :

aH + b O2 c H2OH : a = 2 c


O : 2b = cMisal : c = 1 , maka

a = 2 2b = c2b = 1 b = 1/2

Karena salah satu ada nilai pecahannya (1/2) maka masing – masing dikalikan dengan 2, sehingga menjadi : a = 4 b = 1 c = 2Jadi persamaan reaksi itu berubah menjadi : 4H + O2 2H2O

HUKUM –HUKUM DASAR KIMIA

Hukum Kekekalan MassaHukum Kekekalan Massa diketemukan oleh Antoine Lavoiseier pada tahun 1774

melalui eksperimen yang dilakukannya. Dengan eksperimen yang dilakukannya ia berkesimpulan bahwa okesigen dari udara itu berperan penting pada proses pembakaran.

Bunyi hukum kekekalan massa atau HK. Lavoiseir adalah :”Massa suatu zat sebelum dan sesudah reaksi adalah sama ”.

Hukum Perbandingan Tetap

Sepuluh tahun setalah Lavoiseir merumuskan Hukum Kekekalan Massa maka tahun 1799 Joseph Louis Proust juga menemukan apa yang disebut dengan ”Hukum perbandingan Tetap ” yang berbunyi : ”Perbandingan berat unsur – unsur yang menyusun molekul senyawa selalu tetap”. Contoh : Molekul air didapat dari reaksi antara unsur H (hidrogen) dengan O (oksigen) menurut

perbandingan 1 : 8 , yang diperoleh dari reaksi pembentuk H2O, yaitu :Dalam H2O , massa H : Massa O

= ( Ar H x 2 ) : ( Ar O x 1 ) = 1 x 2 : 16 x 1 = 2 : 16 = 1 : 8

Sehingga, Hidrogen + Oksigen Air

1 gram 8 gram 9 gram2 gram 16 18 gram dst.

Jika kita mereaksikan antara hidrogen dengan oksigen dalam perbandingan selain 1 : 8 maka ada hidrogen atau oksigen yang bersisa ( tidak habis bereaksi ).


Hukum Perbandingan Tetap dapat dijabarkan menjadi rumus yang praktis yaitu :

Jumlah Ar unsur Berat unsur dalam senyawa = x berat senyawa

Mr Senyawa

ATAU

Jumlah Ar unsur % unsur dalam senyawa = x 100 %

Mr Senyawa

Contoh :1. Hitunglah massa masing - masing unsur kalium, khlor dan oksigen yang terkandung dalam 245

gram KClO3 ( K = 39 ; Cl = 35,5 ; O = 16 )Penyelesaian :a). Massa K = 1 x Ar K x massa KClO3

Mr KClO3

= 1 x 39 x 245 gram 122,5= 78 gram

b). Massa Cl = 1 x Ar Cl x massa KClO3

Mr KClO3

= 1 x 35,5 x 245 gram 122,5= 71 gram

c). Massa O = 1 x Ar O x massa KClO3

Mr KClO3

= 3 x 16 x 245 gram 122,5= 96 gram

Hukum Perbandingan KelipatanHukum perbandingan kelipatan adalah mearupakan pengembangan dari teori atom

Dalton yang dikemukakan pada tahun 1805. Pada prinsipnya hukum perbandingan kelipatan ini menyatakan bahwa “ jika ada 2 unsur yang

membentuk lebih dari satu macam senyawa, maka massa salah satu unsur yang bersenyawa dengan unsur satunya itu sama beratnya dengan perbandingan bulat dan sederhana”.

Contoh : terdapat 2 buah senyawa yaitu senyawa karbon oksida ( CO ) dan karbon dioksida ( CO2). Dalam 2,33 gr CO terdapat 1,33 gr O dan 1 gr C, dan dalam 3,66 gr CO2 terdapat 2,66 gr O dan 1 gr C. Berapakah perbandingan senyawa – senyawa tersebut ?

Penyelesaian :Maka perbandingan O pada CO2 dan CO = 2 : 1


Hukum Perbandingan Volume / Hukum Gay- Lussac

Hukum perbandingan volume diketemukan oleh ahli dari perancin pada tahun 1808 bernama Joseph Gay Lussac, yang ia melakukan ekspeimen sejumlah gas – gas :a. satu volume gas hidrogen bereaksi dengan satu volume gas khlor, menghasilkan dua volume

gas hidrokhlor.b. dua volume gas hidrogen bereaksi dengan satu volume gas oksigen, menghasilkan dua

volume uap air.c. tiga volume gas hidrogen bereaksi dengan satu volume gas nitrogen , menghasilkan dua

volume amoniak.Ketika reaksi – reaksi diatas dapat kita tuliskan sebgaimana berikut :

H2(g) + Cl2(g) 2 HCl(g)

2H2(g) + O2(g) 2H2O(g)

3H2(g) + N2(g) 2 NH3(g)

Jika dilihat ternyata perbandingan volume dengan koefisien masing – masing gas adalah sama. Jadi perbandingan koefisien = perbandingan volume. Maka disebut ” Hukum Perbandingan volume atau hukum Gay – Lussa yang menyatakan bahwa

”Jika diukur pada tekanan dan suhu yang sama, volume gas yang bereaksi dan volume gas hasil reaksi merupkan perbandingan bilangan bulat dan sederhana”.

Jadi pada gas- gas koefisien rekasi berfungsi ganda :1. menyatakan perbandingan mol.2. menyatakan perbandingan volume.

STOIKIOMETRI

Stoikiometri merupakan suatu bahasan secara kuantitatif mengenai reaktan dan produk dalam suatu rekasi kimia. Didalam stoikiometri akan dibahas diantaranya :

1. Penerapan Hukum Gay – Lussac dan hukum AvogadroHukum Avogadro diketemukan oleh Ilmuan Italia Amedeo Avogadro ( Lorenzo

Romano Amedeo Carlo Avogadro di Quareguae di Cerreto, 1776 – 1856) yang berbunyi “ Pada suhu dan tekanan sama semua gas bervolume sama mengandung jumlah molekul yang sama pula” artinya jika dalam 1 liter gas H2 (P,T) terdapat n molekul H2 maka dalam 1 liter gas SO3

( P<T) terdapt n molekul SO3.

Contoh : 2 liter N2 (P<T) + 3 liter O2 (P<T) 2 liter NxOy ( P,T)Maka jika dituliskan dalam persamaan reaksi :2 N2 + 3 O2 2 NxOy

Hubungan volume gas , jumlah partikel dan kosfisien reaksi dari suat reaksi kimia dalam fasa gas adalah sebagai berikut :

Volume yang dicari = Koefisien yang dicari

x volume yang diketahui

koefisien yang diketahui

jumlah molekul yang dicari = Koefisien yang dicari

x jumlah molekul yang diketahui

koefisien yang diketahui

Contoh soal :


1. Pada temperatur dan tekanan tertentu, 5 L gas N2 direaksikan dengan gas H2 untuk menghasilkan gas NH3. Berapakah volume H2 yang diperlukan dan berapakah volumer NH3 yang dihasilkan ? Penyelesaian :Persamaan reaksi diatas adalah sebagai berikut N2 + 3 H2 2 NH3

Volume H2 yang diperlukan :

Volume H2 = Koefisien H2

x volume N2

koefisien N2

= 3/1 x 5 L

= 15 L

Volume NH3 yang dihasilkan :

Volume NH3 = Koefisien NH 3 x jumlah molekul H2O

Koefisien N2

= 2/1 x 5L= 10 L

PENGERTIAN MOL

Mol adalah banyaknya bahan ( gr ) yang dibanding dengan besarnya molekul relatif ( Mr atau Ar suatu unsur .

Hubungan jumlah mol, jumlah partikel , massa, dan volume gas dinyatakan oleh rumus yang disebut” jembatan mol” berikut :

Massa x Mr Jumlah mol x L Jumlah partikel ( gram ) ( n )

: Mr : L : 22,4 x 22, 4

Volume ( liter)

Catatan : L = Bilangan avogadro = ( 6,02 x 1023 ) STP = Keadaan standar = volume STP = 22,4 liter 1 mol unsur = 6,02 x 1023 buah atom

a). Pada keadaan standar, artinya tekanan 1atm dengan suhu O0 dapat dihitung dengan menggunakan rumus jembatan mol.

b). Perhitungan volume pada keadaan tidak standar, bukan O0C dan 1 atmosfir, maka cara penghitungannya dengan rumusan gas ideal :

P. V = n. R . T atau V1 = n 1 V2 = n 2

Keterangan : P = Tekanan dalam atmosfirV = Volume dalam litern = mol gasR = Tetapan gas ( 0,082 L. Atm/ moloK )T = suhu mutlak ga (oK) = t + 273


t = suhu dalam oCV = Volume

Contoh soal : Berapa liter volume 9 gram uap air ( Mr = 18 ) yang diukur pada keadaaan 27 0C dan tekanan 1 atm ?

Penyelesaian : mol H2O = n = Gr/ Mr = 0,5 molT = t + 273 = 27 +273 = 300oKP.V = n .R. T1. V = 0,5 . 0,082 . 300 V = 12,3 liter

Molaritas ( M ) Molaritas adalah jumlah mola zat tetrlarut dalam satu liter larutan. Dirumuskan sebagai berikut :

M = n ( mol ) V ( liter )

Rumus molekul dan rumus empiris lihat pada hal. 16

LARUTAN ELEKTROLIT DAN NON ELEKTROLIT

Masih ingat dengan definisi Larutan , pelarut dan zat terlarut di bab atas ? Larutan adalah campuran homogen antara dua atau lebih zat yang serba sama ( pelarut dan zat

terlarut ).Bila digambarkan adalah sebagai berikut ;

Larutan = Pelarut + zat terlarut

Pelarut adalah zat yang dipakai untuk melarutkan suatu zat ( umumnya berbentuk air ) dan jumlahnya lebih besar.

Zat terlarut adalah zat yang dilarutkan ( biasanya jumlah lebih kecil dengan pelarut ).

Larutan Elektrolit

Larutan elektrolit adalah larutan yang yang dapat menghantarkan arus listrikSenyawa elektrolit adalah senyawa yang jika dilarutkan dalam air dapat mengalami ionisasi

( menghantarkan arus listrik ).

Contoh : a. Asam cuka dilarutkan didalam air ( mengakibatkan lampu menyala ).b. Larutan Garam dilarutkan dalam air ( mengakibatkan lampu menyala ).

Senyawa yang termasuk senyawa elektrolit antara lain : NaCl, KCl, NaBr, CaCl2, Na2SO4 dll.Ciri – ciri larutan elektrolit :1. Mampu menghantarkan arus listrik.2. Memiliki derajat ionosasi ( = 1)3. Memiliki pH ( derajat keasaman < 7).


4. Jika dilarutkan dalam air terionisasi.5. Jumlah ion dalam larutan banyak.

Senyawa yang dalam air dapat terionisasi secara sempurna merupakan senyawa elektrolit kuat , antara lain ;- Garam : NaCl, KCl, KBr, CaCl2, MgCl2

- Asam kuat : HCl, HNO3 , HBr , H2SO4

- Basa Kuat : NaOH, KOH, Ba(OH)2

Sedangkan senyawa dalam air tidak dapat terionisasi secara sempurna merupakan senywa elektrolit lemah- Asam Lemah : CH3COOH, CHOOH, HF, H2CO3

- Basa Lemah : NH4OH

Perbedaan elektrolit kuat dengan elektrolit lemahElektrolit Kuat Elektrolit Lemah1. Dalam air terionisasi sempurna (seluruhnya).2. Dalam lartutan tidak ada lagi molekul zat

terlarut.3. Jumlai ion dalam larutan banyak.4. Menunjukkan daya hantar listrik yang kuat.

1. Dalam air terionisasi sebagian ( tidak seluruhnya).

2. Dalam larutan masih banyak molekul zat terlarut.

3. Jumlah ion dalam larutan sedikit.4. Menunjukkan daya hantar listrik yang lemah

Mengapa larutan elektrolit dapat menghantarkan listrik ? Hal ini untuk pertama kalinya diterangkan oleh Svante August Arrhenius ( 1859 – 1927 ). Ia menemukan bahwa zat – zat elektrolit dalam air akan terurai menjadi partikel – partikel berupa atom atau gugus atom yang bermuatan listrik( ion ), karena secara total larutan tidak bermuatan , maka jumlah muatan positif dalam larutan harus sama dengan muatan negatif. Hal ini yang menyebabkan larutan itu mampu untuk menghantarkan arus listrik.

Kekuatan suatu elektrolit ditandai dengan suatu besaran yang disebut ”derajat ionisasi ( ). = Mol zat yang terionisasi

Mol zat yang dilarutkan

Ingat ! Elektrolit Kuat : = 1 ( terionisasi sempurna ) Elektrolit lemah : 0 < < 1 ( terionisasi sebagian ) Non elektrolit : = 0 ( tidak terionisasi )


Non elektrolit

Larutan non elektrolit adalah kebalikan dari larutan elektrolit yakni larutan yang tidak bisa menghantarkan arus listrik.

Senyawa non elektrolit adalah senyawa yang jika dilarutkan dalam air tidak dapat terionisasi.Kebanyakan senyawa non elektrolit adalah senyawa karbon yang merupakan senyawa kovalen Contoh : gula, urea, glukosa, air , minyak dan lain – lain.

Ciri – ciri senyawa non elektrolit :1. Tidak mampu menghantarkan arus listrik.2. Memiliki derajat ionosasi ( = 0)3. Memiliki pH ( derajat keasaman > 7).4. Jika dilarutkan dalam air tidak terionisasi.5. Jumlah ion dalam larutan sedikit ( malah tidak ada ).

REAKSI REDOKS ( REDUKSI – OKSIDASI )

Reaksi redoks adalah suatu reaksi dimana didalam satu reaksi tersebut mengandung 2 peristiwa sekaligus / bersamaan ( reaksi reduksi dan reaksi oksidasi)

Pada dasarnya konsep dari reaksi REDOKS hanyalah ada 3 hal yang meliputi, antara lain :1. Penggabungan/ pelepasan oksigen2. Penerimaan/ pelepasan elektron3. Perubahan ( penambahan/ pengurangan ) bilangan oksidasi.

Reaksi Oksidasi1. Reaksi pengikatan dengan oksigen oleh suatu zat.

Contoh : 2 Zn + O2 2 ZnO 4 Fe + 3 O2 2 FeO3

2. Reaksi yang mengalami pelepasan dari pada elektron ( elektron (e)terletak disebelah kanan )Contoh : Na Na+ + e Zn Zn2+ + 2e

3. Reaksi yang mengalami penambahan bilangan oksidasi. Contoh : Na Na+ + e 0 1 Bilangan Oksidasinya Naik

Na = Sebagai reduktorNa+ = sebagai hasil oksidasi

Zat yang mengalami oksidasi disebut dengan nama” Reduktor”

Reaksi Reduksi1. Reaksi pengurangan/ reaksi pelepasan oksigen dari senyawa beroksigen Contoh : 2 ZnO 2 Zn + O2

2 FeO3 4 Fe + 3 O2


2. Reaksi yang mengalami penangkapan dari pada elektron ( elektron ( e) terletak disebelah kiri ) Contoh : Na+ + e Na

Zn2+ + 2e Zn 3. Reaksi yang mengalami pengurangan bilangan oksidasi.

Contoh : Cl + e Cl-

BO. Turun 0 -1

Zat yang mengalami reduksi disebut dengan nama” oksidator”Jadi reaksi redoks adalah suatu reaksi yang terdiri dari reaksi reduksi dan oksidasi yang terjadi pada

saat yang bersamaan ( serentak ).Contoh :

Na + Cl Na+ + Cl-

Reduktor oksidator hasil oksidasi hasil reduksi

0 reduksi -1

0 oksidasi 1

B.O atau Bilangan Oksidasi/ Valensi

Bilangan oksidasi/ valensi adalah ukuran kemampuan atom untuk melepas atau menangkap elektron dalam pembentukan suatu senyawa.

Harga bilangan oksidasi menunjukkan banyaknya elektron yang dilepas/ditangkap. Bilangan oksidasi dapat bertanda positif atau negatifKonsep bilangan oksidasi (tingkat oksidasi) dikemukakan untuk memudahkan kita memberi nama suatu senyawa. Oleh karena itu ada beberapa unsur baik logam, non logam maupun metaloid yang mempunyai lebih dari satu macam bilangan oksidasi.

Aturan Bilangan OksidasiUntuk memudahkan menghitung bilangan oksidasi unsur, ditetapkan aturan-aturan sebagai berikut :1. Unsur bebas mempunyai bilangan oksidasi = 0

Contoh : B.O dari H, N berturut – turut dalam H2 , N2 = 0 dan B.O dari Al = 02. Fluorin (unsur paling elektronegatif) mempunyai bilangan oksidasi = -1 pada semua senyawanya.3. Unsur logam mempunyai bilangan oksidasi selalu bertanda positif.

Contoh : Golongan IA (Alkali : Li, Na, K, Rb, Cs) mempunyai bilangan oksidasi =+1. Golongan IIA (Alkali tanah : Be, Mg, Ca, Sr, Ba)memiliki bilangan oksidasi =+2

4. Ion tunggal memiliki bilangan oksidasi = muatan.Contoh : Bilangan oksidasi Fe dalam Fe+2 = +2

Bilangan oksidasi S dalam S-2 = -25. Umumnya unsur H memiliki bilangan oksidasi =+1, kecuali dalam senyawanya dengan logam

(hidrida) bilangan oksidasi H = -1.Contoh : Bilangan oksidasi H dalam HCl, H2O, NH3 = +1.

Bilangan opksidasi H dalam LiH, CaH2 = -1.6. Umumnya unsur O memiliki bilangan oksidasi = -2, kecuali dalam senyawa peroksida (bilangan

oksidasi O = -1), serta senyawanya dengan unsur elektro negatif terkuat (bilangan oksidasi O = +2).Contoh : Bilangan oksidasi O dalam H2O, CaO = -2


Bilangan oksidasi O dalam Na2O2 = -1. Bilangan oksidasi O dalam OF2 = +2.

7. Jumlah bilangan oksidasi unsur-unsur dalam suatu senyawa = 0.Contoh : Dalam H2CO3 berlaku : (2 x BO + BO C + 3 x BO O) = 0.

8. Jumlah bilangan oksidasi unsur-unsur dalam ion poliatom = muatan.Contoh : Dalam Cr2O4

2- berlaku : (2 x BO Cr + 4 x BO O) = -2 Dalam NH4

+ berlaku : (1 x BO N + 4 x BO H) = +1.

HIDROKARBON DAN MINYAK BUMI

Senyawa Karbon

Atom karbon dialam itu keberadaannya bebas dan ada juga yang terikat dengan unsur lain ( dalam bentuk senyawa ). Dikatakan karbon itu disebut dengan Senyawa karbon adalah atom karbon yang sedang berikatan/

terikat dengan unsur lain.Senyawa karbon dibedakan menjadi 2 bentuk :1. Senyawa karbon organik adalah senyawa yang berasal dari makhluk hidup ( tumbuhan , atau

hewan ), seperti : karbohidat dari padi, jagung, kentang, gandum dll.Protein dari daging, ayam, kedelai, susu dll.Lemak dari kacang tanah, kelapa, susu dll. Vitamin dari buah – buahan.

Ungkapan bahwasanya senyawa organik diterangkan oleh Wohlere ( 1800 – 1882 ) Senyawa karbon apapun dapat dibuat/ disintesis dilaboratorium dan sumber utama untuk

pembuatan senyawa karbon adalah batu bara dan minyak bumi ( keduannya paling sederhana dan dapat diubah menjadi senyawa karbon yang lebih besar dan lebihkompleks.

2. Senyawa karbon anorganik adalah senyawa yang berasal dari makhluk tak hidup ( dari batu – batuan seperti : batu kapur, batu karbit, dll ).

Perbedaan sifat senyawa karbon organik dan karbon anorganik sebgai berikut :Karbon Organik Karbon Anorganik- Berasal dari mkhluk hidup- Bisa disistesis di laboratorium- Struktur molekul dari sederhana sampai yang

besar dan komplek- Mempunyai isomer ( satu rumus molekul,

senyawanya berbeda ( rumus struktur beda)- Mempunyai ikatan kovalen- Titik leleh/ titik didih rendah- umumnya tidak mudah larut dalam air.

- Berasal dari batu - batuan- Struktur molekul sederhana- Tidak mempunyai isomer- Mempunyai ikatan ion- Tidak leleh/ titik didih tinggi- Mudah larutu dalam air


Kekhasan Atom Karbon dan kedudukannya

Atom karbon mempunyai kemampuan membentuk empat ikatan kovalen, dikarenakan karena atom C itu memiliki konfigurasi : 6C : 2 4 sehingga atom C itu memjiliki 4 elektron terluar untuk dipakai berikatan dengan atom C yang lain, selain itu juga mempunyai kemampuan untuk membentuk rantai. Rantai karbon yang terbentukpun juga bervariasi, yaitu lurus, bercabang dan melingkar.

Dalam senyawa organik kedudukan atom karbon dibedakan 4 , antara lain :1. Atom C primer : bila atom C mengikat langsung 1 atom C yang lain2. Atom C sekunder : bila atom C mengikat langsung 2 atom C yang lain3. Atom C Tersier : bila atom C mengikat langsung 3 atom C yang lain4. Atom C Kuartener : bila atom C mengikat langsung atom C yang lain

Atom C skunderContoh :

H C atom C kuartener

H C C C C C C atom C primer

H C C

Atom C tersier

Senyawa organik dengan struktur diatas mempunyai 4 atom C primer, 2 atom C sekunder, 1 atom C tersier dan 1 atom C kuartener.

HIDROKARBON

Senyawa hidrokarbon adalah senyawa yang terdiri atas unsur karbon dan hidrogen.Adanya atom C dan H dalam senyawa dapat ditunjukkan dengan uji pembakaran, bila dalam pembakaran itu sempurna maka karbon berubah menjadi CO2 ( tandanya mengeruhkan air kapur ), sedangkan hidrogen berubah menjadi H2O ( tandanya dapat merubah kertas kobal ang berwarna biru menjadi merah jambu ) Contoh hidrokarbon dalam kehidupan sehari – hari : gas alam, bensin, minyak tanah, solar, parafin ( lilin ) dll.Sumber utama hidrokarbon adalah gas alam dan minyak bumi.


Adapun klasifikasi hidrokarbon sebagai berikut :Alkana

Rantai tertutup AlkenaAlifatik

AlkunaHidrokarbon Aromatik Sikloalkana Turunan benzena Rantai lingkar

Sikloalkena

Senyawa AlifatikAdalah senyawa hidrokarbon dengan rantai terbuka jenuh ( ikatan tungal ) maupun tidak jenuh ( ikatan rangkap )Contoh :C—C—C—C C=C—C—C C=C—C—C Rantai terbuka, C rantai terbuka, tak jenuh,Jenuh, lurus Rantai terbuka, tak jenuh, (nikatan rangkap tiga ),

Bercabang lurus

Senyawa Siklikadalah senyawa karbon yang rantai C- nya tertutup atau melingkar.Contoh :C—C C=C C=C—C

C C C C C C C C

C

Senyawa AromatikAdalah senyawa siklik yang mempunyai ikatan karbon –karbon tunggal dan rangkap selang seling ( konjugasi ).

Contoh:C

C C rantai lingkar dengan ikatan konjugasi C C C

Tetapi disini yang akan dibahas hanyalah hidrokarbon alifatik pada rantai terbuka yang meliputi ; alkana, alkena, dan alkuna.

ALKANA

Alkana adalah hidrokarbon alifatik jenuh atau senyawa hidokarbon yang mempunyai ikatan jenuh ( ikatan tunggal antar atom C ).

Alkana mempunyai rumus umum : CnH2n+2Disini terdapat suku- suku alkana/ jenis alkana yang memang harus dihafalkan minimal 10 ( mulai metana – Dekana ), sebab merupakan dasar dari nama-nama seluruh senyawa organik.


n= jumlah atom C ( suku ke)

Nama Senyawa/ nama alkana

Rumus molekul

Rumus struktur

1234567891011121314151617181920

MetanaEtanaPropanaButanaPentanaHeksanaHeptanaOktanaNonanaDekanaHendekana/undekanaDodekanaTridekanaTetradekanaPentadekanaHeksadekanaHeptadekanaOktadekanaNonadekanaKosana ( eikosana)

CH4

C2H6

C3H8

C4H10

C5H12

C6H14

C7H16

C8H18

C9H20

C10H22

C11H24

C12H26

C13H28

C14H30

C15H32

C16H34

C17H36

C18H38

C19H40

C20H42

CH4

CH3—CH3

CH3—CH2—CH3

CH3—CH2—CH2—CH3

CH3—CH2—CH3—CH2—CH3.

dst

212223

HenkosanaDokosanaTrikosana

C21H44

C22H46

C23H48 Sama diatas

303132

TrikontanaHentrikontanaDotrikontana

C30H62

C31H64

C32H66 Sama diatas

405060708090100

TetrakontanaPentakontanaHeksakontanaHeptakontanaOktakontanaNonakontanaHektana

C40H82

C50H102

C60H122

C70H142

C16H162

C16H282

C16H202

Sama diatas


Termasuk golongan alkana adalah gas alam dan minyak bumi, antara lain :1. Gas alam LPG ( Liquid Petrulum Gas ) merupakan campuran alkana dari CH4 s/ d

C4H10 digunakan sebagai bahan bakar terutama untuk rumah tangga.2. Bensin : campuran golongan alkana dari C6H14 s/d C12H26, digunakan sebagai bahan

bakar kendaraan bermotor.3. Kerosin ( minyak tanah ) : campuran golongan alkana dari C12H26 s/d C16H34.

digunakan sebagai bahan bakar rumah tangga dan juga untuk kapal terbang.4. Solar/ minyak diesel : campuran golongan alkana C15H32 s/d C18H38, digunakan pada

bahan bakar mesin diesel baik mesin kendaraan bermotor atau mesin industri.5. Residu : merupakan campuran golonganalkanan dengan C lebih dari 20, yang

menghasilkan :- Pelumas : untuk mesin kendaraan atau mesin industri.- Vaselin : zat tambahan untuk pembuatan obat ( salep/ cream).- parafin padat : zat tambahan untuk pembuatan obat ( cream) dan digunakan sebagai

zat pencahar ( untuk susah buang air besar ).- Lilin : untuk lampu ( penerangan )- Aspal : untuk pengeras jalan.

Deret Homolog

Adalah satu golongan senyawa yang suku – sukunya berurutan berbeda dengan CH2. Deret homolog mempunyuai sifat – sifat sebagai berikut :a. Sifat kimia mirip.b. Rumus umum sama.c. Suku – suku berturutan.d. Perbedaan Mr antara dua suku berturutan senesar 14.e. Makin panjang rantai karbon makin tinggi titik didih.

Harga Mr dan titik didih senyawa pada senyawa alkana, sebagai berikut :Rumus molekul Harga Mr Titik didih ( 0C ) Titik leleh ( 0C )CH4

C2H6

C3H8

C4H10

C5H12

C6H14

C7H16

C8H18

C9H20

C10H22

C11H24

C12H26

C13H28

C14H30

163044587286100114128142156170184198

- 161,5 - 88,6 - 42,1 - 0,536,168,788,4125,7150,8174,1194,5214,5234,0252,5

- 82,5- 83,3- 89,7- 138,3- 129,7- 95,3- 98,0- 57,0- 54,0- 30,0- 25,6- 9,6- 6,2

5,5

C15H32

C16H34

C17H36

C18H38

C19H40

C20H41

C21H44

C22H46

C23H48

C24H50

C25H52

212226240254268280294308322336350

270,5287,5

317,0330,0

10,018,522,528,032.036,040,444,547,751,153,3

Dari data diatas , Mr makin besar maka harga titik didih makin besar.

Wujud Alkana

Adapun wujud alkana ada 3 yaitu : padat, cair dan gas. Untuk mengetahui wujud suatu zat dapat dilihat dari tiik didih dan titik leleh senyawa tersebut pada tekanan 1 atmosfer kemudian dibandingkan pada suhu kamar ( kira – kira 25 0 C ).

Titik didih adalah suhu dimana wujud zat berubah dari cair ke gas pada tekanan permukaan 1 atmosfer.

Titik leleh adalah suhu dimana wujud zat berubah dari padat ke cair pada tekakan 1 atmosfer.

Cara mengetahui wujud zat berdasarkan titik didih danntitik lelehnya adalah sebagai berikut, jika C1 s/d C4 : td < 250C

: tl < 25 0C berwujud gas

C5 s/d C17 : td > 250C tl < 25 0C berwujud cair

C18 s/d ….. : td > 250 C Tl < 250 C berwujud padat

GUGUS ALKIL

Adalah alkana yang telah kehilangan satu atom H.Gugus alkil mempunyai rumus umum : Cn H2n+1 Sehingga dari data yang ada pada tabel diatas berubah sebagai berikut :

n= jumlah atom C ( suku ke)

Nama Senyawa/ nama alkana

Rumus molekul

Rumus struktur

1234567891011121314151617181920

MetilEtilPropilButilPentilHeksilHeptilOktilNonilDekilHendekil/undekilDodekilTridekilTetradekilPentadekilHeksadekilHeptadekilOktadekilNonadekilKosil ( eikosana)

CH3

C2H5

C3H7

C4H9

C5H11

C6H13

C7H15

C8H17

C9H19

C10H21

C11H23

C12H25

C13H27

C14H29

C15H31

C16H33

C17H35

C18H37

C19H39

C20H41

CH3-----CH3—CH2----CH3—CH2—CH2---CH3—CH2—CH2—CH2--- CH3—CH2—CH3—CH2—CH2

dst

Jadi cara yang dipakai adalah dengan mengganti kata ” ana” pada akhir kata dengan kata” il”.

ISOMER

Isomer adalah suatu senyawa yang mempunyai rumus molekul sama tetapi struktur molekul berbeda.

Contoh : Pentana mempunyai tiga isomer dengan rumus molekul C5H12 :

CH3 CH2 CH2 CH2 CH3 n – pentana

CH3 CH CH2 CH3 isopentana atau 2 metil butana

CH3

CH3

CH3 C CH3 neopentana atau 2,2 dimetil propana

CH3

Dari contoh diatas maka disini telah dikelompokkan banyaknya isomer suatu golongan alkana berdasarkan kenaikan jumlah atomnya, sebagai berikut :

Rumus molekul Jumlah isomer Rumus molekul Jumlah isomerC4H10

C5H12

C6H14

C7H16

C8H18

C9H20

C10H22

C11H24

C12H26

2359183575159355

C13H28

C14H30

C15H32

C16H34

C17H36

C18H38

C19H40

C20H42

80218584347103572480460523148284366319

Tata Nama Alkana

Aturan penamaan senyawa alkana menurut aturan IUPAC adalah sebagai berikut :a). Jika rantai C tidak bercabang, penamaan alkana sesuai dengan jumlah atom C, dan

diberi awalan n- ( n = normal ; tidak bercabang ).Contoh :

CH3 CH2 CH3 n – propanaCH3 CH2 CH2 CH2 CH3 n – pentana

b). Jika rantai C itu bercabang :1. tentukan dahulu rantai C terpanjang, yang menjadi nama alkana ( induk )2. atom-atom C yang tidak menjadi rantai terpanjang merupakan gugus alkil3. berilah nomor pada atom-atom C di rantai terpanjang, sehingga tom C yang

mengikat alkil mempunyai nomor sekecil mungkin. Contoh :

CH3 CH2 CH2 CH CH3 2 -metil pentana CH3

c). Alkil-alkil yang sejenis digabungkan dengan awalan di (2), tri (3), tetra (4), dan seterusnya.Contoh : CH3

CH3 C CH2 CH3 2, 2 -dimetil butana

CH3

d). Alkil-alkil yang tidak sejenis dituliskan berdasarkan urutan abjad (butil, etil, metil, propil) atau boleh juga urutan kesederhanan (metil, etil, propil, butil).Contoh :CH3 CH CH2 CH CH2 CH3 5 -etil, 3 -metil oktana

CH3 CH2 CH2 CH2 CH3

e). Jika sebuah atom C rantai terpanjang mengikat dua gugus alkil, penulisan nomor harus diulang.Contoh :

CH3

CH3 C CH2 CH3 2, 2 -dimetil butana

CH3

f). Jika terdapat beberapa pilihan rantai C yang terpanjang, pilihlah rantai C yang mengandung gugus alkil sebanyak mungkin.Contoh :CH3 CH CH CH2 CH3 3 - etil -2 metil pentana ( bukan 3 isopropilpentana )

CH3 CH CH3

g). Penamaan dengan awalan isoNama alkana bisa diberi nama awalan iso jika mempunyai struktur :CH3 CH CH3 CH CH3 CH3 CH CH3

CH3 CH3 CH3

Isopropil Isobutil Isobutana

Jadi didalam sebuah rantai itu mengandung atau terdiri dari ( posisi + nama cabang alkyl ) + rantai utama.Contoh : 3 – etil -2, 5 dimetil heptana

Posisi + nama alkil rantai utama

Beberapa rumus struktur dan nama gugus alkilGugus alkil Nama Gugus Alkil Nama

CH3

CH3 CH2

CH3 CH2 CH3

CH3 CH

CH3

CH3 CH2 CH2 CH2

MetilEtilPropilIsopropil

Butil

CH3 CH2 CH

CH3

CH3 CH CH2

CH3

CH3

CH3 C

CH3

Sekunder butil

Isobutil

Tersier butil

Sifat-sifat Alkana

a. Semua hidrokarbon merupakan senyawa nonpolar sehingga tidak larut dalam air. Jika sutau hidrokarbon bercampur dengan air, lapisan hidro karbon selalu di atas, sebab massa jenisnya lebih kecil daripada I.

b. Semakin banyak atom C , titik didih makin tinggi. Untuk hidrogren yang berisomer (jumlah atom C sama banyak), titik didih makin tingg apabila rantai C makin panjang (bercabang sedikit).

c. Pada suhu dan tekanan biasa, empat alkana yang pertama ( CH4 s/d C4H10 ) berwujud gas. Pentana ( C5H12) sampai heptadekana ( C17H36) berwujud cair, sedangkan oktadekana ( C18H38) dan seterusnya berwujud padat.

d. Jika alkana direkasikan dengan unsur – unsur halogen ( F2, Cl2, Br2, atau I2 ), atom – atom H pada alkana mudah mengalami subtitusi ( penukaran ) oleh atom – atom halogen.CH4 + Cl2 CH3Cl + HClCH3Cl + Cl2 CH2Cl2 + HClCH2Cl2 + Cl2 CHCl3 + HClCHCl3 + Cl2 CCl4 + HCl

CH3Cl metal klorida ( klorometana ) CHCl3 kloroform ( triklorometana )CH2Cl2 diklorometana CCl4 karbon tetraklorida

Senyawa – senyawa hasil reaksi antara alkana dan halogen juga mempunyai isomer – isomer

Rumus IsomerC2H5ClC2H4Cl2

C3H7ClC3H6Cl2

C4H9ClC4H8Cl2

122449

e. Alkana dapat mengalami oksidasi dengan gas oksigen. Dan reaksi reaksi pembakaran ini selalu mnghasilkan energi. Itulah sebabnya alkan-alkan selau digunakan sebagai bahan bakar. Secara rata-rata oksidasi 1 gram alkana menghasilkan energi sebesar 50.000 joule.

ALKENA

Alkena adalah senyawa –senyawa hidrokarbon lifatik tak jenuh yang mengandung sebuah ikatan rangkap dua ( C = C )

Senyawa alkena mempunyai rumus : CnH2nNama – nama alkena sesuai dengan nama – nama alkana, dengan cara mengganti akhiran – ana menjadi – ena, sehingga :

Nama Rumus Molekul Nama Rumus MolekulEtenaPopenaButenaPentena

C2H4

C3H6

C4H8

C5H10

HeksenaHeptenaOktena ...... dst

C6H12

C7H14

C8H16

Tata Nama Alkena

Penamaan alkena, prinsip dasarnya sama seperti pada alkana, hanya perioritas untuk penentuan rantai terpanjang dan penomoran C1 harus melalui ikatan rangkap dua ( C= C )

Tahap penamaan :1. Rantai C terpanjang ( nama alkenanya ) harus mempunyai mengandung ikatan

rangkap, atinya rantai terpanjang harus melalui gugus fungsi ( melalui ikatan rangkap dua )

2. Atom C yang berikatan rangkap harus mempunyai nomor sekecil mungkin, artinya penomoran C1 harus pada nomor ikatan rangkap serendah mungkin.

3. Aturan – aturan lain sama dengan aturan tatanama alkana.Contoh :CH3 CH2 CH = CH2 1 –butenaCH3 CH = CH CH3 2 – butenaCH3 C = CH CH3 2 –metil -2- butena

CH3

CH3 CH CH CH = CH CH3 4,5 –dimetil -2- heksena CH3 CH3

CH2 = C CH2 CH CH3 2- etil- 4- metil -1- heksena

CH2 CH2

CH3 CH3

Isomer – isomer alkena

Isomer pada alkena mulai diketemukan pada butena ( C4H8 ) yang mempunyai 3 isomer :CH2 = CH CH2 CH3 CH3 CH = CH CH3 CH2 = C –CH3

1 – butena 2 – butena CH3

2 – metil 1 -propena

Tabel jumlah isomer beberapa senyawa alkena :Alkena Jumlah IsomerC4H8

C5H10

35

C6H12 13

Isomer pada senyawa alkena ada beberapa jenis isomer yaitu isomer posisi, isomer fungsional dan isomer geometri. Tetapi untuk kelas X disini hjanya yang dibahas pada isomer posisi.

Sifat – sifat Alkena

1. Alkena mempunyai sifat – sifat fisis yang sama dengan alkana. Sifat a, b dan c pada alkana juga berlaku untuk alkena.

2. Alkena dapat mengalami adisi yaitu pengubahan ikatan tidak jenuh ( rangkap ) menjadi jenuh ( tunggal), dengan cara menangkap atom – atom lain.Zat – zat yang dapat ditangkap oleh alkena adalah : a. Gas hidrogen ( H2)b. Halogen – halogen ( F2, Cl2, Br2, I2 )c. Asam – asam halida ( HF, HCl, HBr, HI )Contoh : etena etana , dengan menangkap H2 pada etena dengan reaksi sebagai berikut :CH2 = CH2 + H2 CH3 CH3

Etena + gas hidrogen etana

CH2 = CH CH3 + Br2 CH2 CH CH3

Br Br Propena + gas halogen ( Br2) 1, 2 – dibromopropana

Jika alkena menangkap asam halida, maka berlaku Aturan Markovnikov, yang diteliti oleh Vladimir Markovnikov ( 1838 – 1904 ) dari Rusia tahun 1970 :

Atom H dari asam akan menempel pada atom C berikatan rangkap yang memiliki H lebih banyak

Contoh : CL

CH3 CH2 CH = CH2 + HCl CH3 CH2 CH CH3

1 – butena + Asam Clorida 2 – klorobutana

3. Alkena dapat mengalami polimerisasi yaitu penggabungan molekul – molekul sejenis menjadi molekul raksasa sehingga berantai karbon sangat panjang.

Molekul – molekul yang bergabung disebut monomer – monomer, sedangkan molekul raksasa yang terbentuk disebut polimer.

Contoh : polivinilklorida ( PVC ) dibentuk dari penggabungan berikut :CH2 = CH – Cl CH2 = CH – Cl CH2 = CH Cl CH2 CH CH2 CH CH2 CH

Cl Cl Cl

Plastik adalah polimer dari alkena atau turunan – turunan alkena. Beberapa plastik yang populer dalam kehidupan sehari – hari tercantum pada tabel berikut :

Jenis Plastik Monomer penyusunnya Rumus MonomerPolietena ( polietilena )Polipropena ( polipropilena)Polivinilklorida ( PVC )Politetrafluoroetena ( teflon )

Etena ( etilena )Propena ( propilena )Kloroetena ( vinil klorida )Tetrafluoroetena

CH2 = CH2

CH2 = CH ---CH3

CH2 = CH – ClCF2 = CF2

Polietena adalah plastik tipis transparan ( tembus cahaya ) yang dipkai sebagai sampul buku atau pembungkus barang yang ringan seperti kue dan gula.

Polipropilena adalah plastik yang agak tebal dan tidak tembus cahayay, yang biasanya digunakan untuk mengemas brang di toko – toko dan berbentuk jinjingan.

PVC adalah plastik kers untuk pipa saluran air atau peralatan rumah tangga seperti ember dan kursi

Teflon adalah plastik tahan api yang banyak dipakai sebagai pengganti logam. Dibandingkan dengan logam, palstik memilki beberapa keunggulan : murah, ringan, tahan karat, dan tidak menghantarkan listrik.

ISOMER GEOMETRIK

Isomer ini hanya dijumpai pada alkena yang atom – atom C berikatan rangkapnya mengikat dua pasang gugus yang simetris.Contoh : A A A

B C = C C = C

B B BA

Bentuk sis bentuk trans ( gugusnya sesisi ) ( gugusnya

berseberangan )

Kedua molekul diatas tidaklah identik, sebab rotasi atom – atom terhadap sumbu C = C tidaklah sama. Perubahan dari bentuk sis menjadi trans melibatkan pemutusan ikatan.

Contoh oal :Diantara senyawa- senyawa berikut, pada senyawa - senyawa manakah terdapat isomer geometrik ( Sis – trans ) ?a. 1 – butena d. 2 –heksenab. 2- butena e. 3 – heksenac. 1,2 – dibromoetena

Jawab:Langkah awal yaitu dengan kita tentukan dahulu rumus strukturn masing – masing diatas :

a. 1 – butena d. 2 - heksena CH = CH CH2 CH3 CH3 CH = CH CH2

CH2 –CH3

b. 2 – butena e. 3- heksena CH3 CH = CH CH3 CH3 CH2 CH = CH CH2 CH3

c. 1,2 – dipromo butena CHBr = CHBrDari rumus struktur diatas nampak jelas bahwa senyawa yang memiliki dua pasa gugus simetris adalah b, c, dan e. Bila digambar adalah sebagai berikut :CH3 CH3 CH3 H

C = C C = CH H H CH3

Sis- 2- butena trans – 2-butena

Br Br Br H C = C C = C

H H H Br Sis- 1,2- dibromoetena trans-1,2- dibromoetena

CH3CH2 CH3CH2 CH3CH2 H C = C C = CH H H H Sis- 3 – heksena trans-3- heksena

ALKUNA dan ALKADIENA

Alkuna adalah senyawa – senyawa hidrokarbon alifatik tak jenuh yang mengandung sebuah ikatan rangkap tiga ( C = C ), sedangkan Alkadiena adalah senywa – senyawa hidrokarbon yang mengandung dua buah ikatan rangkap dua.

Baik alkana maupun alkadiena keduanya memilki rumus : CnHn-2 Nama – nama alkena sesuai dengan nama – nama alkana, dengan cara mengganti akhiran – ana menjadi –una, sehingga :Rumus Alkuna AlkadienaC2H2

C3H4

C4H6

C5H8

EtunaPropunaButunaPentuna

-PropadienaButadienaPentadiena

Contoh dari alkadiena :CH2 = C = CH CH3 CH2 = CH CH = CH2

1, 2- butadiena 1, 3 - butadiena

Isomeri Alkuna

Isomeri alkuna dimulai dari ( butuna ) n = 4 yang mempunyai 2 isomer, yaitu : CH = C CH2 –CH3 CH3 – C = C – CH2

1- butuna 2 – butuna

Sifat alkuna Sifat alkuna itu hampir mirip dengan sifat pada alkena. Untuk menjenuhkan ikatan rangkap alkuna dibtuhkabn pereaksi dua kali lebih bayak dibandingkan alkena. Tatanama Alkuna

Secara umum penamaan pada alkuna itu sama dengan penamaan pada alkena. Adapun tahap penamaan alkuna :1. Penentuan rantai terpanjang harus melalui gugus fungsi ( melalui iktan rangkap tiga).

Nama alkuna dari nama rantai C terpanjang dengan diberi akhiran –una.2. Penomoran C1 harus pada nomor ikatan rangkap serendah mungkin. Nomor ikatan

rangkap tiga dituliskan pada awal nama rantai C terpanjang.3. Ketentuan lain sama dengan pada alkana.

Contoh : CH3 CH3

CH3—C C = C C CH2—CH3 3 etil, 3, 6, 6 – trimetil 4 oktuna

CH2 CH2

CH3 CH3

AsetilenaAlkuna yang terpenting adalah etuna , yang lebih popular dengan nama asetilena,

yaitu suatu gas yang jika dibakar menghasilkan suhu tinggi ( 25000- 30000C ). Itulah sebabnya api yang timbul sering dipakai pada proses pengelasan logam – logam. Gas asetilena diperoleh dengan cara mereaksikan karbid ( kalsium karbida ) dengan air.

CaC2 + 2H2O C2H2 + Ca(OH)2

Karbid air asetilena air kapur

IsoprenaAlkadiena yang terpenting adalah isoprena ( 2- metil- 1,3 – butadiena )

CH2 = C CH = CH2

CH3

Karet adalah polimer dari isoprena. Struktur molekul karet dapat digambarkan sebagai berikut.

CH2 = CH CH2 CH2 C =CH CH2

CH3 CH3

Dengan memehami bahan penyusun karet, maka para ilmuan mapu membuat karet sintetik dengan cara mempolimerisasika isoprena dilaboratorium tanpa harus mananam pohon karet.

MINYAK BUMI

A. Komponen utama minyak bumi

Minyak bumi adalah campuran dari berbagai jenis hidrokarbon dengan sedikit senyawa nitrogen ( 0,01 sampai 0,9 % ) dan belerang ( 0,1 samai 7 % ). Komponen terbesar dalam minyak bumi yaitu alkana dan sikloalkana

Kalau dibuku lain menyebutkan bahwa minyak bumi itu merupakan campuran komplek dari berbagai senyawa golongan hidrokarbon ( golongan alifatik, golongan alisiklik dan golongan aromatik ). Golongan Alifatik

Sebagaimana telah dijelaskan sebelumnya yang ternasuk golongan ini adalah golongan alkana, baik yang berantai lurus atau bercabang.

Golngan AlisiklikTermasuk golongan ini adalah golongan sikloalkana ( alkana yang berupa siklik/ rantai tertutup). Contoh :

CH2

CH2 CH CH3 metil siklopentana

CH2 CH2

Golongan AromatikTermasuk golongan ini adalah benzena dan turunannya. Golongan aromatik dalam minyak bumi jumlahnya sangat sedikit.

CHCH CH Benzena

CH CH

CH

B. Pembentukan minyak bumi Minyak bumi terbentuk dari pelapukan tumbuhan, hewan, dan jasad – jasad

renik yang tertimbun didalam lapisan kerak bumi selama berjuta – juta tahun, oleh karena itu minyak bumi bersama gas alam dan batu bara disebut bahan bakar fosil.

Terperangkapnya minyak bumi dan gas dalam batuan ( kerak bumi ) ini disebut ” poses akumulasi”. Minyak yang diperoleh dari tambang adalah minyak mentah yang belum dapat digunakanan sebagai bahan bakar. Pemurnian minyak bumi dilakukan dengan cara distilasi bertingkat tinggi yaitu pemisahan berdasarkan perbedaan titik didih, seperti tampak pada gambar dibawah ini :

C. Fraksi – fraksi minyak bumi Fraksi hidrokarbon yang diperoleh dari minyak bumi dibedakan atas ;1. Fraksi gas ( C1 – C4 ) dengan titik didih dibawah 40oC. Fraksi ini terutama

digunakan untuk bahan bakar ( LLG dan LNG ).

2. Fraksi bensin dengan titik didih antara 40 o C – 150 OC yang terdiri atas: Petrolium eter ( C5 – C7 ) dengan titik didih 400 – 700C, terutama digunakan

sebagai pelarut dalam laboaratorium. Bensin ( C7 – C8 ) dengan titik didih 70o – 150 0 C terutama digunakan

sebagai bahan bakar motor.

3. Fraksi minyak tanah atau kerosene ( C9 - C14 ) dengan titik didih 1500 – 3000C, terutama digunakan sebagai bahan bakar dan lamou penerangan.

4. Fraksi minyak diesel ( C14 – C 16 ) dengan tritik didih 3000 – 3500 C terutama digunakan sebagai bahan bakar mesin diesel.

5. Frkasi residu, terdiri atas : Minyak pelumas ( C17 – C 20 ) dengan titik didih 350 0C digunakan untuk ,pelumas Parafin (C21 – C24 ( digunakan untuk membuat lilin. aspal ( C25 keatas ) digunakan untuk bahan bakjar da pelapis jalan raya.

Dari data diatas maka dapat disimpulkan sebagai berikut :Fraksi minyak bumi Jumlah atom C Trayek titik didihGas Alam (LNG )Elpiji ( LPG )Petroluem eterBensinNaftaKerosin ( miyak bumi )SolarMinayk pelumasVaselin dan lilinAspal

C1 – C2

C3 – C4

C5 – C6

C7 – C8

C9 – C10

C11 – C13

C14 – C16

C17 – C20

C21 – C24

C24 dst

- 160oC sampai -88oC- 40oC sampai 0oC20oC sampai 70oC70oC sampai 140oC140oC sampai 180oC180oC sampai 250oC250oC sampai 350oCDiatas 350oC

BENSIN ( GASOLINE)

Pembentukan bensin

Bensin merupakan fraksi terpenting yang didapat dari distilasi bertingkat minyak bumi. Bensin terutama terdiri atas campuran isomer – isomer heptana dan oktana atau dengan kata lain komponen utama bensin adalah n – heptana dan isooktana :

CH3 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH3 n- heptana

CH3 CH3

CH3 C CH2 CH CH3 2,2,4 – trimetil pentana ( isooktana)

CH3

Bensin yang diperoleh dari hasil penyulingan minyak bumi dapat menimbulkan ketukan (knocking ) pada mesin bakar. Semakin banyak ketukan , makin berkurang efisiensi penggunaan bahan bakar dan dapat merusak mesin.

Kualitas/ mutu bensin

Mutu/ kualitas bahan bakar bensin dinyatakan dengan bilangan / angka oktan yaitu angka yang menunjukkan jumlah senyawa iso – oktana ( 2, 2, 4, trimetil pentana ) dalam bensin. Premix memiiki angka oktan 92, artinya bahan baku ini mengandung 92 % volume iso – oktana dan 8 % volume n – pentana.

Bilangan oktan ini berkaitan dengan :

- Efisiensi pembakaran, makin efisien pembakaran, maka akan dihasilka tenaga yang besar.

- Mengurangi adanya ketukan/ getaran/ knocking pada mesin.

Contoh : Suatu bensinmengandung 70 % volumum isooktana dan 30 % volum n – heptana, maka bensin tersebut mempunyai bilangan oktan 70.

Angka oktan dapat dinaikkan dengan menambahkan suatu zat anti ketukan atau zat aditif ( zat tambahan ) , antara lain :

1. TEL ( Tetra Ethyl Lead ) yang mempuyai rimus molekul : Pb(C2H5)4

C2H5

C]H5---- Pb ----C2H5

C2H5

Dampak negatif penggunaan TEL antara lain menimbulkan pencemaran udara, karena asap kendaraan mengandung partikel timbel yang sangat beracun. Penggunaan TEL biasanya dalam bentuk campurannya yang disebut Elhyl Fluid yaitu terdiri atas ;65 % TEL, 25 % 1, 2 – dibromoetana dan 10 % 1, 2 – dikloroetana

CH CH CH CH

Br Br Cl CL 1,2 dibromoetana 1,2 –dikloroetanaAdanya unsur halogen ( Cl dan Br) ini pentinguntuk mnegubah timbal ( PB ) ,menjadi timbal bromida yang mudah sehingga akan terbuang lewat knalpot.

2. Benzena HH H

H HH

3. Etanol : CH3 ---CH2 –OHCampuran bensin dengan etanol ( 9:1 ) lazim disebut gasohol.

4. Tersier – butil alkoholCH3

CH3 C OH

CH3

5. Tersier – butil metil eter ( MTBE = Metil Tersier Butil Eter )CH3

CH3 C O CH3

CH3

Di Indonesia ada 2 jenis bensin:- Premium : Bensin dengan nilai oktan 82.- Premix : Singkatan dari premium mixture yaitu campuran premium dengan zat

aditif MTBEPremix 94 berarti mempunysi nilsi oktsn 94 ysitu csmpursn 80% premium 87 dengsn 20

% MTBE.

Dampak Pembakaran Bensin

Pengaruh dampak pembakaran bensin terjadi karena :1. Penggunan TEL2. Pembakaran tidak sempurna hidrokarbon3. Adanya belerang dalam minyak bumi, dimana minyak bumi akan terbakar

menghasilkan belerang dioksida yang merupakan oksida asam, apabila bercampur dengan air hujan menyebabkan hujan asam.

LAMPIRAN

Awalan bilangan

Faktor Awalan Lambang Faktor Awalan Lambang10-1

10-2

10-3

10-6

10-9

10-12

10-15

10-18

10-21

10-24

DesiSentiMiliMikroNanoPikoFemtoAttoZeptoYokto

dcmnpfazy

101

102

103

106

109

1012

1015

1018

1021

1024

DekaHektoKiloMegaGigaTeraPetaEksaZettaYotta

dahkMGTPEZY

Tetapan Fundamental

Tetapan ( konstanta ) Harga Tetapan AvogadroBilangan FaradayMuatan elektronMassa elektronMassa protonMassa neutronSatuan massa atom (sma)Tetapan PlanckKecepatan cahayaPercepatan gravitasiVolume 1 mol gas pada STPTetapan gas

6,022 x 1023 mol-1

96485 C mol-1

1,602 x 10-19 C9,109 x 10-31 kg1,673 x 10-27 kg1,673 x 10-27 kg1,673 x 10-27 kg6,926 x 10-34 J s2,998 x 108 ms-1

9,806 ms-2

22,414 L mol-1

8,315 J K-1 mol-1

1,987 kalori K-1 mol-1

0,082 L atm K-1 mol-1

Istilah yunani dan latin yang dipakai dalam ilmu kimia

INDONESIA YUNANI LATINSatuDuaTigaEmpatLima

MonoDiTriTetraPenta

UniBiTerQuadriQuinti

EnamTujuhDelapanSembilanSepuluhSetengahKedua- duanyaBanyakSemuaTidak ( bukan )Lebih ( atas)Kurang ( bawah )SamaBersama- samaBerlawananDiseberangDi dalamDi luarDisekelilingMelalui

HexaHeptaOctaNonaDecaHemiAmphiPolyPanA, anHyperHypoIsoSynAntiParaEndoExoPeridia

SextiSeptiOctiNoviDeciSemiAmbiMultiOmniNon, in, unSupra, superInfra, subEquiCo, proContraUltraIntraExtraCircatrans

NAMA UNSUR - UNSUR dan LAMBANGNYA

Nama Unsur Lambang

Nama Unsur Lambang

Nama Unsur Lambang

HidrogenHeliumLitiumBeriliumBoronKarbonNitrogenOksigenFluorinNeonNatriumMagnesiumAluminiumSilikonFosforusBelerang, SulfurKlorinArgonKaliumKalsiumSkandium

HHeLiBeBCNOFNeNaMgAlSiPSClArKCaSc

KobalNikelTembaga, kuprumZinkGaliumGermaniumArsenSeleniumBromimKriptonRubidiumStronsiumItriumZirkonNiobiumMolibdenTeknesiumRuteniumRodiumPaladium

CoNiCuZnGaGeAsSeBrKrRbSrYZrNbMoTcRhRhPdAg

IodinXenonSesiumBariumLantanSeriumPraseodimiumNeodimiumPrometiumSamariumEropiumGadoliniumTerbiumDisprosiumHolmiumErbiumTuliumIterbiumLutetiumHafniumTantalum

IXeCsBaLaCePrNdPmSmEuGdTbDyHoErTmYbLuHfTa

TitanVanadiumKromManganBesi, Ferrum

TiVCrMnFe

Perak,ArgentumKadmiumIndiumTimah, StannumAntimon, StibiumTelurium

CdInSnSbTe

WolframReniumOsmiumIridiumPlatinaEmas, Aurum

WReOsIrPtAu

Nama Unsur Lambang

Nama Unsur Lambang

Raksa,hidragiumTaliumTimbal,plumbumBismutAstatinRadonFransiumRadiumAktiniumToriumProtaktiniumUraniumNeptuniumPlutoniumAmerisiumKurium

HgTiPbBiPoAtFrRaAcThPaUNpPuAmCm

BerkeliumKaliforniumEisnteniumFermiumMendeleviumNobeliumLawrensiumRutherfordiumDubniumSeaborgiumBohriumHassiumMeitneium

BkCfEsFmMdNoLrRfDbSgBhHsMt

Buku Pedoman Kimia

Documents

Transcript of Buku Pedoman Kimia